CN102713216A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

当按照基于内燃机（10）的各控制对象（35d、52）的初始目标值（TPcom、TRegr）而决定的操作量来控制各控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件得到满足的情况下，按照基于初始目标值而决定的操作量来控制各控制对象的控制量，在制约条件未得到满足的情况下，根据预先决定的规则反复修正初始目标值以使制约条件得到满足，并按照基于该修正后的初始目标值而决定的操作量来控制各控制对象的控制量。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置。

背景技术

在专利文献1中，记载了一种对搭载半导体晶片的加热盘的温度进行控制的温度控制装置。在该温度控制装置中，加热盘被加热器加热，其结果使得加热盘上搭载的半导体晶片被加热。而且，该温度控制装置控制加热器的加热动作，以使加热盘的温度成为目标温度。

然而在专利文献1所记载的温度控制装置中，如果加热盘受到外部干扰的影响，则加热盘的温度超过目标温度（以下将该目标温度称为“初始目标温度”）而或高或低。即，如果加热盘受到外部干扰的影响，则加热盘的温度会发生变化。

这里，在加热盘的温度要超过初始目标温度而变高时，如果使加热盘的目标温度暂时低于初始目标温度，则由于从加热器对加热盘赋予的热量变少，所以可抑制加热盘的温度超过初始目标温度而变高的情况。相反，在加热盘的温度要低于初始目标温度时，如果使加热盘的目标温度暂时高于初始目标温度，则由于从加热器对加热盘赋予的热量变多，所以可抑制加热盘的温度低于初始目标温度的情况。因此，如果在加热盘受到外部干扰的影响时以与加热盘的目标温度被维持为初始目标温度所要产生的加热盘的温度变化相反的相位使加热盘的目标温度变化，则即使加热盘受到外部干扰的影响，加热盘的温度也能够被维持为初始目标温度。

鉴于此，在专利文献1所记载的装置中，以将加热盘的温度控制为初始目标温度的状态对加热盘强制地赋予外部干扰，并计测此时的加热盘的温度变化模式。然后，取得与此时的加热盘的温度变化模式相反相位的温度变化模式，作为加热盘受到上述外部干扰的影响时的加热盘的目标温度变更模式。然后，在加热盘受到与上述外部干扰相同的外部干扰的影响时，按照上述取得的目标温度变更模式使加热盘的目标温度变化，从而将加热盘的温度维持为初始目标温度。

这样，在专利文献1中公开了当加热盘受到外部干扰的影响时通过使加热盘的目标温度本身按照目标温度变更模式从初始目标温度发生变化，来将加热盘的温度维持为初始目标温度这一想法。

专利文献1:日本特开2005－276169号公报

然而,在专利文献1所记载的温度控制装置中，为了使加热盘无论受到什么种类的外部干扰的影响都以适合于初始目标温度的控制方式维持加热盘的温度，需要预先取得与所有种类的外部干扰对应的加热盘的目标温度变更模式。但是，对加热盘造成影响的外部干扰的种类十分庞大，因此，要预先取得的加热盘的目标温度变更模式也十分庞大。若考虑该情况，则实际上不可能预先取得与所有种类的外部干扰对应的加热盘的目标温度变更模式。如果非要取得与所有种类的外部干扰对应的加热盘的目标温度变更模式，则为了取得加热盘的目标温度变更模式需要庞大的劳力，为了存储所取得的庞大数量的加热盘的目标温度变更模式还需要大容量的存储器。但是，如果不预先取得与所有种类的外部干扰对应的加热盘的目标温度变更模式，则当与没有取得的加热盘的目标温度变更模式对应的种类的外部干扰对加热盘造成影响时，无法以适合于初始目标温度的控制方式维持加热盘的温度,这确认无疑。

总之，在专利文献1所记载的温度控制装置中，即便当加热盘受到外部干扰的影响时想要将加热盘的温度维持为初始目标温度，也难以通过适合于初始目标温度的控制方式维持加热盘的温度。若采用更普通的表达，则可以说即便想要通过专利文献1所公开的想法，在控制对象受到外部干扰的影响时将控制对象的控制量维持为初始目标值，也难以通过适合于初始目标值的控制方式维持控制对象的控制量。

另外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当加热盘的初始目标温度本身被变更时，优选以适合于变更后的初始目标温度的控制方式来控制加热盘的温度。这里，当加热盘的初始目标温度本身被变更时在加热盘的温度的控制中应用了专利文献1所公开的想法时，例如预先取得与变更后的初始目标温度对应的目标温度变更模式，当加热盘的初始目标温度被变更时按照与变更后的初始目标温度对应的目标温度变更模式来使加热盘的目标温度发生变化。但是，基于和上述理由相同的理由，难以由此以适合于变更后的初始目标温度的控制方式来控制加热盘的温度。若采用更普通的表达，则可以说即便想要通过专利文献1所公开的想法，在加热盘的初始目标温度本身被变更时将加热盘的温度控制成变更后的初始目标温度，也难以基于适合于初始目标温度的控制方式来控制加热盘的温度。

另外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当加热盘受到外部干扰的影响，并基于按照与该外部干扰对应的目标温度变更模式而变化的目标温度来控制加热盘的温度时，有时因为包括加热盘的系统（以下将该系统称为“加热系统”）整体的状态而无法通过适合于初始目标温度的控制方式来维持加热盘的温度，不能说此时的加热盘的温度的控制对加热系统而言是合适的控制方式。另外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当加热盘的初始目标温度本身被变更，并基于按照与该变更后的初始目标温度对应的目标温度变更模式而变更的目标温度来控制加热盘的温度时，有时因加热系统的状态而无法通过适合于变更后的初始目标温度的控制方式来控制加热盘的温度，不能说此时的加热盘的温度的控制对加热系统而言是合适的控制方式。

这样，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当将加热盘的温度维持或者控制为初始目标值时，没有考虑包括加热盘的系统整体的状态。

因此，若采用更普通的表达，则即便想要通过专利文献1所公开的想法来将控制对象的控制量维持或者控制为初始目标值，也会因包括控制对象的系统整体的状态而无法以适合于初始目标值的控制方式来维持或者控制控制对象的控制量、控制对象的控制量的控制对包括控制对象的系统整体而言不是合适的控制方式。

另外，在专利文献1所记载的温度控制装置中，当除了加热盘之外还存在控制对象时、即具有多个控制对象时，在各控制对象受到外部干扰的影响时想要通过适合于各自的初始目标值的控制方式来维持或者控制各控制对象的控制量时，基于和上述理由相同的理由，不能够以适合于各自的初始目标值的控制方式维持或者控制各控制对象的控制量、各控制对象的控制量的控制对包括这些控制对象的系统整体而言不是合适的控制方式。

这样，在以适合于初始目标值的控制方式来维持或控制控制对象的控制量，并且，以适合于各自的目标值的控制方式来维持或控制多个控制对象的控制量这一观点中，专利文献1所公开的想法存在应该解决的几个课题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，在将多个控制对象的控制量维持或者控制为各自的初始目标值的情况下，以适合于各自的初始目标值的控制方式来维持或控制各控制对象的控制量。

为了实现上述目的，本申请的第1发明涉及一种内燃机的控制装置，具备：初始目标值决定机构，其将内燃机的第1控制对象的控制量的目标值决定为第1初始目标值，并且将内燃机的第2控制对象的控制量的目标值决定为第2初始目标值；操作量决定机构，其根据上述第1控制对象的控制量的控制用的目标值、即第1控制目标值来决定应该对上述第1控制对象输入的第1操作量，并且根据上述第2控制对象的控制量的控制用的目标值、即第2控制目标值来决定应该对上述第2控制对象输入的第2操作量；第1动作控制机构，其按照由该操作量决定机构决定的第1操作量来控制上述第1控制对象的动作；和第2动作控制机构，其按照由上述操作量决定机构决定的第2操作量来控制上述第2控制对象的动作；通过上述各动作控制机构分别控制对应的上述控制对象的动作来控制上述各控制对象的控制量，其中，该内燃机的控制装置还具备按照预先决定的规则修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出的修正目标值输出机构，当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件得到满足的情况下，上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值被分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述操作量决定机构，在将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件未得到满足的情况下，由上述修正目标值输出机构按照上述预先决定的规则反复修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值以使上述制约条件得到满足，并输出该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值，该输出的第1修正目标值以及第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述操作量决定机构。

根据本发明，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值。另一方面，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则按照预先决定的规则反复修正初始目标值直到与内燃机有关的制约条件得到满足为止，该修正后的初始目标值被作为修正目标值输出，该输出的修正目标值成为控制目标值。即，本发明并不是在任何状况下都按每种状况预先取得用于将初始目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件（即，使各控制对象的控制量的控制成为适合于内燃机的状态的控制方式）的修正模式并利用该预先取得的修正模式修正初始目标值，而是反复利用特定的预先决定的规则将初始目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件。这样，根据本发明，由于在初始目标值的修正中不使用按每种状况预先取得的修正模式而使用特定的预先决定的规则，所以当将各控制对象的控制量维持为一定的初始目标值时（即，各控制对象的控制量的控制处于稳定状态时），在各控制对象的控制量被维持为一定的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量能够以合适的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）被维持为初始目标值，而且，当初始目标值本身被变更、对该变更后的初始目标值控制各控制对象的控制量时（即，各控制对象的控制量的控制处于过渡状态时），在各控制对象的控制量被控制为变更后的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量被以合适的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）控制成变更后的初始目标值。

另外，根据本发明，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则被修正成与内燃机有关的制约条件得到满足的初始目标值成为控制目标值。因此，以与两个控制对象的控制量的控制相关联地满足了与内燃机有关的制约条件的状态，控制各控制对象的控制量。因此，即使在各控制对象的控制量的控制相互干扰的情况下，也能够以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态（即，适合于内燃机的状态的控制方式）将各控制对象的控制量维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第2发明基于第1发明提出，还具备对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测的预测机构，基于由该预测机构预测的内燃机的状态，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正,以使上述制约条件得到满足。

根据本发明，在决定了初始目标值之后、各控制对象的控制量的控制实际开始之前，预测将初始目标值作为控制目标值而控制了各控制对象的控制量时的内燃机的状态。然后，基于该预测出的内燃机的状态判断与内燃机有关的制约条件是否得到满足，在判断为制约条件得到满足时，将初始目标值设定为控制目标值，在判断为制约条件未得到满足时，初始目标值被修正成制约条件得到满足，并将该修正后的初始目标值设定为各控制对象的控制量的控制目标值。然后，基于如此设定的控制目标值实际开始各控制对象的控制量的控制。因此，各控制对象的控制量能够以可靠地适合于内燃机的状态的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第3发明基于第2发明提出，上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

在本发明中，与内燃机有关的状态空间模型是具有内燃机的内部状态作为变量的模型。因此，根据本发明，能够以内燃机的内部状态被准确反映的形式预测内燃机的状态。因此，能够以更适合于内燃机的状态的控制方式将各控制对象的控制量维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第4发明基于第1～3发明中的任意一个而提出，上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合判断为上述制约条件得到满足。

根据本发明，使用表示制约条件的闭集合、和表示与制约条件相关的内燃机的内部状态的矢量，来判断制约条件是否得到满足。因此，能够容易且可靠地判断是否满足制约条件。

另外，为了实现上述目的，本申请的第5发明基于第1～4发明中的任意一个而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正,以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

根据本发明，即使初始目标值被修正目标值输出机构修正，修正后的初始目标值、即修正目标值也分别成为最接近于所对应的初始目标值的值。从而，各控制对象的控制量基于成为最接近于初始目标值的值的修正目标值被控制。因此，从将各控制对象的控制量迅速维持或者控制成初始目标值这一观点、以及抑制因修正初始目标值而引起的各控制对象的控制量的大幅变化这一观点出发，也可以说各控制对象的控制量被以适合于内燃机的状态的控制方式维持或者控制成初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第6发明基于第1～5发明中的任意一个而提出，上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、以及与上述第1动作控制机构有关的制约条件中的至少一个和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、以及与上述第2动作控制机构有关的制约条件中的至少一个。

根据本发明，以与第1控制对象的控制量相关的制约条件（即与第1控制对象的控制量有关的制约条件、与第1控制对象有关的制约条件、与应该对第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、或者与第1动作控制机构有关的制约条件）、和与第2控制对象的控制量相关的制约条件（即与第2控制对象的控制量有关的制约条件、与第2控制对象有关的制约条件、与应该对第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、或者与第2动作控制机构有关的制约条件）两方都得到满足的状态，进行与第1控制对象的控制量相关的控制（即第1控制对象的控制量的控制、第1控制对象的动作的控制、第1操作量的决定、或者第1动作控制机构的动作的控制）、和与第2控制对象的控制量相关的控制（即第2控制对象的控制量的控制、第2控制对象的动作的控制、第2操作量的决定、或者第2动作控制机构的动作的控制）。因此，即使在与第1控制对象的控制量相关的控制和与第2控制对象的控制量相关的控制相互干扰的情况下，各控制对象的控制量也能够分别以适合于相关的控制的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第7发明基于第6发明而提出，与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件是该第1操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件是该第2操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内。

在本发明中，显而易见不优选控制对象的控制量大到超过可允许的范围或者小到超过可允许的范围。另外，各控制对象的动作状态超过可允许的范围不仅对于该控制对象本身不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。而且，应该对各控制对象输入的操作量大到超过可允许的范围或者小到超过可允许的范围不仅对于控制对象不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。并且，各动作控制机构的动作状态超过可允许的范围不仅对该动作控制机构不优选，对控制对象的控制量的控制以及控制对象本身也不优选。这里，根据本发明，能够以各控制对象的控制量不超过可允许的范围，或者各控制对象的动作状态不超过可允许的范围，或者应该对各控制对象输入的操作量不超过可允许的范围，或者各动作控制机构的动作状态不超过可允许的范围的状态，控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量能够分别以更适合于相关的控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第8发明基于第6或者7发明而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正,以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、以及与上述第2动作控制机构有关的制约条件全部都得到满足。

根据本发明，基于与第1控制对象的控制量相关的制约条件全部和与第2控制对象的控制量相关的制约条件全部都得到满足的控制目标值，来控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量能够分别以适合于相关的全部控制的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第9发明基于第1～8发明中的任意一个而提出，上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

在本发明中，如果进入燃烧室的空气的压力发生变化，则被导入到进气通路的废气的量也变化，如果被导入到进气通路的废气的量发生变化，则进入燃烧室的空气的量也变化。即，进入燃烧室的空气的压力与被导入到进气通路的废气的量是相互干扰的控制量。因此，可以说增压器的压力控制阀的开度的控制与排气再循环装置的废气量控制阀的开度的控制也是相互干扰的控制，可以说对压力控制阀输入的操作量与对废气量控制阀输入的操作量也是相互干扰的操作量，可以说压力控制阀致动器的控制与废气量控制阀致动器的控制也是相互干扰的控制。这里，根据本发明，以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态，进行相互干扰的这些进入燃烧室的空气的压力的控制、被导入到进气通路的废气的量的控制、压力控制阀的动作的控制、废气量控制阀的动作的控制、对压力控制阀输入的操作量的决定、对废气量控制阀输入的操作量的决定、压力控制阀致动器的动作的控制、以及废气量控制阀致动器的动作的控制。因此，进入燃烧室的空气的压力以及被导入到进气通路的废气的量被以更适合于内燃机的状态的控制方式维持或控制成各自的初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第10发明涉及一种内燃机的控制装置，具备：内燃机的应该被控制的第1控制对象；对该第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构；内燃机的应该被控制的第2控制对象；对该第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构；和控制信号生成机构，其生成用于使上述第1动作控制机构对上述第1控制对象的动作进行控制的第1控制信号，并且生成用于使上述第2动作控制机构对上述第2控制对象的动作进行控制的第2控制信号，通过被输入上述第1控制对象的控制量的控制用的目标值作为第1控制目标值，并按照预先决定的第1变换规则对该被输入的第1控制目标值进行变换来生成上述第1控制信号，并且通过被输入上述第2控制对象的控制量的控制用的目标值作为第2控制目标值，并按照预先决定的第2变换规则对该被输入的第2控制目标值进行变换来生成上述第2控制信号；通过上述各动作控制机构分别控制对应的上述控制对象的动作来控制上述各控制对象的控制量，其中，该内燃机的控制装置具备：基于预先决定的条件将上述第1控制对象的控制量的目标值决定为第1初始目标值，并且基于预先决定的条件将上述第2控制对象的控制量的目标值决定为第2初始目标值的初始目标值决定机构；和按照预先决定的规则对由该初始目标值决定机构决定的第1初始目标值以及第2初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出的修正目标值输出机构；当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件得到满足的情况下，上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述控制信号生成机构，当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件未得到满足的情况下，由上述修正目标值输出机构根据上述预先决定的规则对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值反复修正以使上述制约条件得到满足，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出，该输出的第1修正目标值以及第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述控制信号生成机构。

根据本发明，如果在按照生成初始目标值作为控制目标值的控制信号来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值。另一方面，如果在按照生成初始目标值作为控制目标值的控制信号来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则初始目标值被按照预先决定的规则反复修正以使与内燃机有关的制约条件得到满足，该修正后的初始目标值被作为修正目标值输出，该输出的修正目标值成为控制目标值。即，本发明并不是在任何状况下都按每种情况预先取得用于将初始目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件（即，使各控制对象的控制量的控制成为适合于内燃机的状态的控制方式）的修正模式并使用该预先取得的修正模式修正初始目标值，而是反复利用特定的预先决定的规则将初始目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件。这样，根据本发明，由于在初始目标值的修正中不使用按每种状况预先取得的修正模式，而使用特定的预先决定的规则，所以当将各控制对象的控制量维持为一定的初始目标值时（即，各控制对象的控制量的控制处于稳定状态时），在各控制对象的控制量被维持成一定的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量能够以适合的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）被维持为初始目标值，而且，当初始目标值本身被变更并将各控制对象的控制量控制成该变更后的初始目标值时（即，各控制对象的控制量的控制处于过渡状态时），在各控制对象的控制量被控制成变更后的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量能够被以合适的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）控制成变更后的初始目标值。

另外，根据本发明，如果在根据生成初始目标值作为控制目标值的控制信号来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值，如果在根据生成初始目标值作为控制目标值的控制信号来控制各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则被修正成与内燃机有关的制约条件得到满足的初始目标值成为控制目标值。因此，能够以与内燃机有关的制约条件与两个控制对象的控制量的控制相关地得到满足的状态，控制各控制对象的控制量。因此，即使在各控制对象的控制量的控制相互干扰的情况下，也能够以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态（即，适合于内燃机的状态的控制方式）将各控制对象的控制量维持或者控制为初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第11发明基于第10发明而提出，还具备对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测的预测机构，基于由该预测机构预测的内燃机的状态，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正,以使上述制约条件得到满足。

根据本发明，在决定了初始目标值之后、各控制对象的控制量的控制实际开始之前，预测将初始目标值作为控制目标值而控制了各控制对象的控制量时的内燃机的状态。然后，基于该预测出的内燃机的状态来判断与内燃机有关的制约条件是否得到满足，在判断为制约条件得到满足时，将初始目标值设定为各控制对象的控制量的控制目标值，在判断为制约条件未得到满足时，初始目标值被修正成满足制约条件，并将该修正后的初始目标值设定为各控制对象的控制量的控制目标值。然后，基于如此设定的控制目标值实际开始各控制对象的控制量的控制。因此，各控制对象的控制量能够以可靠地适合于内燃机的状态的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第12发明基于第11发明而提出，上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号控制了各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

在本发明中，与内燃机有关的状态空间模型是具有内燃机的内部状态作为变量的模型。因此，根据本发明，能够以内燃机的内部状态被准确反映的形式预测内燃机的状态。因此，能够以更适合于内燃机的状态的控制方式将各控制对象的控制量维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第13发明基于第10～12发明中的任意一个而提出，上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合判断为上述制约条件得到满足。

根据本发明，使用表示制约条件的闭集合、和表示与制约条件相关的内燃机的内部状态的矢量，来判断制约条件是否得到满足。因此，能够容易且可靠地判断制约条件是否得到满足。

另外，为了实现上述目的，本申请的第14发明基于第10～13发明中的任意一个而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

根据本发明，即使初始目标值被修正目标值输出机构修正，修正后的初始目标值、即修正目标值也分别成为最接近于所对应的初始目标值的值。从而，各控制对象的控制量基于成为最接近于初始目标值的值的修正目标值被控制。因此，从将各控制对象的控制量迅速维持或者控制成初始目标值这一观点、以及抑制因修正初始目标值而引起的各控制对象的控制量的大幅变化这一观点出发，也可以说各控制对象的控制量被以适合于内燃机的状态的控制方式维持或者控制成初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第15发明基于第10～14发明中的任意一个而提出，上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件中的至少一个和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件，与上述第2控制对象有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件中的至少一个。

根据本发明，以与第1控制对象的控制量相关的制约条件（即，与第1控制对象的控制量有关的制约条件、与第1控制对象相关的制约条件、与第1动作控制机构有关的制约条件、或者与对第1动作控制机构赋予的第1控制信号相关的制约条件）、和与第2控制对象的控制量相关的制约条件（即，与第2控制对象的控制量有关的制约条件、与第2控制对象有关的制约条件、与第2动作控制机构有关的制约条件、或者与对第2动作控制机构赋予的第2控制信号相关的制约条件）这两方的状态全部都得到满足，来进行与第1控制对象的控制量相关的控制（即，第1控制对象的控制量的控制、第1控制对象的动作的控制、第1动作控制机构的动作的控制、或者第1控制信号的生成）、和与第2控制对象的控制量相关的控制（即，第2控制对象的控制量的控制、第2控制对象的动作的控制、第2动作控制机构的动作的控制、或者第2控制信号的生成）。因此，即使在与第1控制对象的控制量相关的控制和与第2控制对象的控制量相关的控制相互干扰的情况下，各控制对象的控制量也能够分别以适合于相关的控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第16发明基于第15发明而提出，与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件是该第1控制信号处于预先决定的可允许的范围，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件是该第2控制信号处于预先决定的可允许的范围。

在本发明中，显而易见不优选控制对象的控制量大到超过可允许的范围或者小到超过可允许的范围。另外，各控制对象的动作状态超过可允许的范围不仅对于该控制对象本身不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。而且，各动作控制机构的动作状态超过可允许的范围不仅对于该动作控制机构不优选，对控制对象的控制量的控制以及控制对象本身也不优选。并且，对各动作控制机构赋予的控制信号超过可允许的范围不仅对该动作控制机构不优选，对控制对象的控制量的控制以及控制对象本身也不优选。这里，根据本发明，能够以各控制对象的控制量不超过可允许的范围，或者各控制对象的动作状态不超过可允许的范围，或者各动作控制机构的动作状态不超过可允许的范围，或者对各动作控制机构赋予的控制信号不超过可允许的范围的状态，控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量能够分别以更适合于相关的控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第17发明基于第15或者16发明而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与对上述第1动作控制机构赋予的上述第1控制信号有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的上述第2控制信号相关的制约条件全部满足都得到满足。

根据本发明，基于与第1控制对象的控制量相关的制约条件全部和与第2控制对象的控制量相关的制约条件全部都得到满足的控制目标值，来控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量分别以适合于相关的全部控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第18发明基于第10～17发明中的任意一个而提出，上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

在本发明中，如果进入燃烧室的空气的压力发生变化，则被导入到进气通路的废气的量也变化，如果被导入到进气通路的废气的量发生变化，则进入燃烧室的空气的量也变化。即，进入燃烧室的空气的压力与被导入到进气通路的废气的量是相互干扰的控制量。因此，可以说增压器的压力控制阀的开度的控制与排气再循环装置的废气量控制阀的开度的控制也是相互干扰的控制，可以说压力控制阀致动器的控制与废气量控制阀致动器的控制也是相互干扰的控制，可以说对压力控制阀致动器赋予的控制信号与对废气量控制阀致动器赋予的控制信号也是相互干扰的控制信号。这里，根据本发明，以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态，进行相互干扰的这些进入燃烧室的空气的压力的控制、被导入到进气通路的废气的量的控制、压力控制阀的动作的控制、废气量控制阀的动作的控制、压力控制阀致动器的动作的控制、废气量控制阀致动器的动作的控制、对压力控制阀致动器赋予的控制信号的生成、以及对废气量控制阀致动器赋予的控制信号的生成。因此，进入燃烧室的空气的压力以及被导入到进气通路的废气的量被以更适合于内燃机的状态的控制方式维持或控制成各自的初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第19发明涉及一种内燃机的控制装置，具备执行下述控制处理的控制处理执行机构，所述控制处理是被输入内燃机的第1控制对象的控制量的控制用的目标值作为第1控制目标值，根据该被输入的上述第1控制目标值决定应该对上述第1控制对象输入的第1操作量，并且被输入内燃机的第2控制对象的控制量的控制用的目标值作为第2控制目标值，根据该被输入的上述第2控制目标值决定应该对上述第2控制对象输入的第2操作量的处理，通过按照由该控制处理执行机构决定的第1操作量控制上述第1控制对象的动作来控制上述第1控制对象的控制量，并且通过按照由上述控制处理执行机构决定的第2操作量控制上述第2控制对象的动作来控制上述第2控制对象的控制量，其中，该内燃机的控制装置具备：初始目标值决定机构，其将上述第1控制对象的控制量的目标值决定为初始目标值，并且将上述第2控制对象的控制量的目标值决定为初始目标值；第1判断机构，其在将由该初始目标值决定机构决定的上述第1初始目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将由上述初始目标值决定机构决定的上述第2初始目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，判断与内燃机有关的制约条件是否得到满足；初始目标值输入机构，其在由该第1判断机构判断为上述制约条件得到满足时，将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述控制处理执行机构；修正目标值输出机构，其在由上述第1判断机构判断为上述制约条件未得到满足时，按照预先决定的规则修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出；第2判断机构，其在将从该修正目标值输出机构输出的上述第1修正目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将上述第2修正目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，判断是否满足上述制约条件；和修正目标值输入机构，其在由该第2判断机构判断为上述制约条件得到满足时，将上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述控制处理执行机构；在由上述第2判断机构判断为上述制约条件未得到满足时，上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值被上述修正目标值输出机构按上述预先决定的规则进一步修正，该进一步修正后的修正目标值作为新的第1修正目标值以及第2修正目标值被输出，在将该输出的上述新的第1修正目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将上述输出的上述新的第2修正目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行修正决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，由上述第2判断机构判断上述制约条件是否得到满足，直到由该第2判断机构判断为上述制约条件得到满足为止，反复进行通过上述修正目标值输出机构实施的上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值的修正、和该修正后的第1修正目标值以及第2修正目标值的输出。

根据本发明，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值。另一方面，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则初始目标值被按照预先决定的规则修正并作为修正目标值输出，如果在按照将该输出的修正目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则该修正目标值成为控制目标值。另一方面，如果在按照将修正目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则直到与内燃机有关的制约条件得到满足为止，按照预先决定的规则对修正目标值反复修正并作为新的修正目标值输出，与内燃机有关的制约条件得到满足时的修正目标值成为控制目标值。即，本发明并不是在任何状况下都按每种状况预先取得用于将初始目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件（即，使各控制对象的控制量的控制成为适合于内燃机的状态的控制方式）的修正模式，并使用该预先取得的修正模式来修正初始目标值，而是反复利用特定的预先决定的规则将初始目标值或者修正目标值修正成满足与内燃机有关的制约条件。这样，根据本发明，由于在初始目标值或者修正目标值的修正中不使用按每种状况预先取得的修正模式，而使用特定的预先决定的规则，所以当将各控制对象的控制量维持为一定的初始目标值时（即，各控制对象的控制量的控制处于稳定状态时），在各控制对象的控制量被维持成一定的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量被以适合的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）维持为初始目标值，当初始目标值本身被变更且对该变更后的初始目标值控制各控制对象的控制量时（即，各控制对象的控制量的控制处于过渡状态时），在各控制对象的控制量被控制成变更后的初始目标值的过程中，各控制对象的控制量被以合适的控制方式（即，与内燃机有关的制约条件得到满足的状态）控制成变更后的初始目标值。

另外，根据本发明，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件得到满足，则初始目标值成为控制目标值，如果在按照将初始目标值决定为控制目标值的操作量控制了各控制对象的控制量时，与内燃机有关的制约条件未得到满足，则被修正成与内燃机有关的制约条件得到满足的初始目标值成为控制目标值。因此，能够以与两个控制对象的控制量的控制相关地满足了与内燃机有关的制约条件的状态，控制各控制对象的控制量。因此，即使在各控制对象的控制量的控制相互干扰的情况下，也能够以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态（即，适合于内燃机的状态的控制方式）将各控制对象的控制量维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第20发明基于第19发明而提出，还具备对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述控制处理执行机构决定的操作量控制了各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测的预测机构，基于由该预测机构预测的内燃机的状态，通过上述第1判断机构或者上述第2判断机构判断上述制约条件是否得到满足。

根据本发明，在决定了初始目标值之后或者输出了修正目标值之后、各控制对象的控制量的控制实际开始之前，预测将初始目标值或者修正目标值作为控制目标值而控制了各控制对象的控制量时的内燃机的状态。然后，基于该预测出的内燃机的状态判断与内燃机有关的制约条件是否得到满足，判断为制约条件得到满足时的初始目标值或者修正目标值被设定为控制目标值。然后，基于如此设定的控制目标值实际开始各控制对象的控制量的控制。因此，各控制对象的控制量能够以可靠地适合于内燃机的状态的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第21发明基于第20发明而提出，上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制处理执行机构决定的第1操作量以及第2操作量控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

在本发明中，与内燃机有关的状态空间模型是具有内燃机的内部状态作为变量的模型。因此，根据本发明，能够以内燃机的内部状态被准确反映的形式预测内燃机的状态。因此，能够以更适合于内燃机的状态的控制方式将各控制对象的控制量维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第22发明基于第19～21发明中的任意一个而提出，上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合判断为上述制约条件得到满足。

根据本发明，使用表示制约条件的闭集合、和表示与制约条件相关的内燃机的内部状态的矢量，来判断制约条件是否得到满足。因此，能够容易且可靠地判断制约条件是否得到满足。

另外，为了实现上述目的，本申请的第23发明基于第19～22发明中的任意一个而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值进行修正，以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

根据本发明，即使初始目标值或者修正目标值被修正目标值输出机构修正，修正后的初始目标值或者修正后的修正目标值也分别成为最接近于所对应的初始目标值的值。从而，各控制对象的控制量基于成为最接近于初始目标值的值的修正目标值被控制。因此，从将各控制对象的控制量迅速维持或者控制成初始目标值这一观点、以及抑制因修正初始目标值或者修正目标值而引起的各控制对象的控制量的大幅变化这一观点出发，也可以说各控制对象的控制量被以适合于内燃机的状态的控制方式维持或者控制成初始目标值。

为了实现上述目的，本申请的第24发明基于第19～23发明中的任意一个而提出，还具备：对上述第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构；对上述第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构；和控制信号生成机构，其生成用于使上述第1动作控制机构对上述第1控制对象的动作进行控制的第1控制信号，并且生成用于使上述第2动作控制机构对上述第2控制对象的动作进行控制的第2控制信号，通过被输入上述第1控制目标值，将该被输入的第1控制目标值按照预先决定的第1变换规则进行变换来生成上述第1控制信号，并且通过被输入上述第2控制目标值，将该被输入的第2控制目标值按照预先决定的第2变换规则进行变换来生成上述第2控制信号；上述第1动作控制机构根据由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号通过将由前控制处理执行机构决定的第1操作量输入给上述第1控制对象来控制上述第1控制对象的动作，上述第2动作控制机构按照由上述控制信号生成机构生成的第2控制信号通过将由上述控制处理执行机构决定的第2操作量输入给上述第2控制对象来控制上述第2控制对象的动作，上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件中的至少一个、和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件中的至少一个。

根据本发明，能够以与第1控制对象的控制量相关的制约条件（即，与第1控制对象的控制量有关的制约条件、与第1控制对象有关的制约条件、与应该对第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与第1动作控制机构有关的制约条件、或者与对第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件）、和与第2控制对象的控制量相关的制约条件（即，与第2控制对象的控制量有关的制约条件、与第2控制对象有关的制约条件、与应该对第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、与第2动作控制机构有关的制约条件、或者与对第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件）这两方都得到满足的状态，进行与第1控制对象的控制量相关的控制（即，第1控制对象的控制量的控制、第1控制对象的动作的控制、第1操作量的决定、第1动作控制机构的动作的控制、或者第1控制信号的生成）、和与第2控制对象的控制量相关的控制（即，第2控制对象的控制量的控制、第2控制对象的动作的控制、第2操作量的决定、第2动作控制机构的动作的控制、或者第2控制信号的生成）。因此，即使在与第1控制对象的控制量相关的控制和与第2控制对象的控制量相关的控制相互干扰的情况下，各控制对象的控制量也能够分别以适合于相关的控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第25发明基于第24发明而提出，与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件是该第1操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件是该第1控制信号处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件是该第2操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件是该第2控制信号处于预先决定的允许范围内。

在本发明中，显而易见不优选控制对象的控制量大到超过可允许的范围或者小到超过可允许的范围。另外，各控制对象的动作状态超过可允许的范围不仅对于该控制对象本身不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。另外，应该对各控制对象输入的操作量大到超过可允许的范围或者小到超过可允许的范围不仅对于控制对象不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。而且，各动作控制机构的动作状态超过可允许的范围不仅对该动作控制机构不优选，对控制对象的控制量的控制以及控制对象本身也不优选。并且，对各动作控制机构赋予的控制信号超过可允许的范围不仅对该动作控制机构不优选，对控制对象的控制量的控制也不优选。这里，根据本发明，能够以各控制对象的控制量不超过可允许的范围，或者各控制对象的动作状态不超过可允许的范围，或者应该对各控制对象输入的操作量不超过可允许的范围，或者各动作控制机构的动作状态不超过可允许的范围，或者对各动作控制机构赋予的控制信号不超过可允许的范围的状态，控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量能够分别以更适合于相关的控制的控制方式被维持或者控制成初始目标值

为了实现上述目的，本申请的第26发明基于第24或者25发明而提出，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值进行修正，以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与对上述第1控制对象赋予的第1控制信号有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件全部都得到满足。

根据本发明，基于与第1控制对象的控制量相关的制约条件全部和与第2控制对象的控制量相关的制约条件全部都得到满足的控制目标值，控制各控制对象的控制量。因此，各控制对象的控制量能够分别以适合于相关的全部控制的控制方式被维持或控制成初始目标值。

另外，为了实现上述目的，本申请的第27发明基于第19～26发明中的任意一个而提出，上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

在本发明中，如果进入燃烧室的空气的压力发生变化，则被导入到进气通路的废气的量也变化，如果被导入到进气通路的废气的量发生变化，则进入燃烧室的空气的量也变化。即，进入燃烧室的空气的压力与被导入到进气通路的废气的量是相互干扰的控制量。因此，可以说增压器的压力控制阀的开度的控制与排气再循环装置的废气量控制阀的开度的控制也是相互干扰的控制，可以说对压力控制阀输入的操作量与对废气量控制阀输入的操作量也是相互干扰的操作量，可以说压力控制阀致动器的控制与废气量控制阀致动器的控制也是相互干扰的控制，可以说对压力控制阀致动器赋予的控制信号与对废气量控制阀致动器赋予的控制信号也是相互干扰的控制信号。这里，根据本发明，以与内燃机有关的制约条件得到满足的状态，进行相互干扰的这些进入燃烧室的空气的压力的控制、被导入到进气通路的废气的量的控制、压力控制阀的动作的控制、废气量控制阀的动作的控制、对压力控制阀输入的操作量的决定、对废气量控制阀输入的操作量的决定、压力控制阀致动器的动作的控制、废气量控制阀致动器的动作的控制、对压力控制阀致动器赋予的控制信号的生成、以及对废气量控制阀致动器赋予的控制信号的生成。因此，进入燃烧室的空气的压力以及被导入到进气通路的废气的量被以更适合于内燃机的状态的控制方式维持或控制成各自的初始目标值。

附图说明

图1是应用了本发明的控制装置的内燃机的概略图。

图2是表示图1所示的内燃机的增压器的排气涡轮的内部的图。

图3（A）是表示用于决定目标增压压力而利用的映射的图，（B）是表示为了决定目标EGR率而利用的映射的图。

图4是表示根据本发明的实施方式来执行目标增压压力以及目标EGR率的修正的流程的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的内燃机的控制装置的实施方式进行说明。以下说明的实施方式是将本发明的控制装置应用于图1所示的内燃机时的实施方式。

图1所示的内燃机10具备：内燃机的主体（以下称为“内燃机主体”）20、与该内燃机主体20的4个燃烧室分别对应配置的燃料喷射阀21、和经由燃料供给管23向该燃料喷射阀21供给燃料的燃料泵22。而且，内燃机10具备从外部向燃烧室供给空气的进气系统30、和将从燃烧室排出的废气向外部排出的排气系统40。另外，内燃机10是压缩自点火式的内燃机（所谓的柴油发动机）。

进气系统30具有进气支管31和进气管32。进气支管31的一个端部（即支部）与对应于各燃烧室而在内燃机主体10内形成的进气口（未图示）连接。另一方面，进气支管31的另一个端部与进气管32连接。在进气管32内配置有对在该进气管32内流动的空气的量进行控制的节流阀33。对节流阀33安装有控制该节流阀33的开度的致动器（以下称为“节流阀致动器”）33a。并且，在进气管32中配置有对在该进气管32内流动的空气进行冷却的内部冷却器34。并且，在进气管32的面对外部的端部配置有空气清洁器36。

另一方面，排气系统40具有排气支管41与排气管42。排气支管41的一个端部（即支部）与对应于各燃烧室而在内燃机主体10内形成的排气口（未图示）连接。另一方面，排气支管41的另一个端部与排气管42连接。在排气管42中配置有催化剂转换器43，该催化剂转换器43内置有对废气中的特定成分进行净化的排气净化催化剂43a。

另外，内燃机10具备增压器35。增压器35具有：压缩机35a，其被配置在比内部冷却器34靠上游的进气管32内；和排气涡轮35b，其被配置在比催化剂转换器43靠上游的排气管42内。排气涡轮35b如图2所示，具有排气涡轮主体35c和翼状的多个叶片（vane）35d。

排气涡轮主体35c经由轴（未图示）与压缩机35a连接。如果排气涡轮主体35c被废气驱动而旋转，则其旋转经由轴传递给压缩机35a，由此，压缩机35a被强制旋转。

另一方面，叶片35d按照包围排气涡轮主体35c的方式以该排气涡轮主体35c的旋转中心轴线R1为中心被放射状地、等角度地间隔配置。另外，各叶片35d被配置成能够围绕图2中用附图标记R2表示的各个对应的轴线而转动。而且，在将各叶片35d延伸的方向、即图2中用附图标记E表示的方向称为“延伸方向”，将把排气涡轮主体35c的旋转中心轴线R1与叶片35d的转动轴线R2连接的线、即图2中用附图标记A表示的线称为“基准线”时，各叶片35d按照其延伸方向E和与其对应的基准线A所成的角度对所有的叶片35d而言都相等的方式转动。而且，当各叶片35d按照其延伸方向E和与其对应的基准线A所成的角度变小的方式、即相邻的叶片35d间的流路面积变小的方式转动时，向排气涡轮主体35c供给的废气的流速变快。其结果，排气涡轮主体35c的旋转速度变快，其结果是压缩机35a的旋转速度也变快，从而，在进气管32内流动的空气被压缩机35a大幅压缩。因此，各叶片35d的延伸方向E和与其对应的基准线所成的角度（以下将该角度称为“叶片开度”）越小，由压缩机35a对在进气管32内流动的空气压缩的程度越大。

其中，各叶片35d被致动器（以下称为“叶片致动器”）35e驱动而转动。

而且，内燃机10具备排气再循环装置（以下将其称为“EGR装置”）50。EGR装置50具有排气再循环管（以下将其称为“EGR管”）51。EGR管51的一端与排气支管41连接。另一方面，EGR管51的另一端与进气支管31连接。另外，在EGR管51中配置有对在该EGR管51内流动的废气的流量进行控制的排气再循环控制阀（以下将该排气再循环控制阀称为“EGR控制阀”）52。EGR控制阀52被未图示的致动器（以下将其称为“EGR控制阀致动器”）驱动而动作。在内燃机10中，EGR控制阀52的开度（以下将该开度称为“EGR控制阀开度”）越大，在EGR管51内流动的废气的流量越多。并且，在EGR管51中配置有对在该EGR管51内流动的废气进行冷却的排气再循环冷却器53。

另外，在比空气清洁器36靠下游且比压缩机35a靠上游的进气管32中，安装有对在该进气管32内流动的空气的流量进行检测的空气流量计71。另外，在进气支管31中安装有对该进气支管31内的压力进行检测的压力传感器（以下称为“进气压力传感器”）72。

另外，内燃机10具备电子控制装置60。电子控制装置60具有：微处理器（CPU）61、只读存储器（ROM）62、随机访问存储器（RAM）63、备份RAM（Backup RAM）64、接口65。接口65上连接着燃料喷射阀21、燃料泵22、节流阀致动器33a、叶片致动器35e以及EGR控制阀致动器，从电子控制装置60经由接口65来赋予控制这些器件的动作的控制信号。另外，接口65上还连接着空气流量计71、进气压力传感器72以及对加速踏板AP的踩踏量进行检测的加速器开度传感器75，接口65被输入与由空气流量计71检测出的流量对应的信号、与由进气压力传感器72检测出的压力对应的信号、以及与由加速器开度传感器75检测出的加速踏板AP的踩踏量对应的信号。

如上所述，在本实施方式中，利用增压器35的压缩机35a来压缩在进气管32内流动的空气。而且，被压缩机35a压缩后的空气的压力（以下将该压力称为“增压压力”）能够通过控制排气涡轮35b的叶片35d的转动位置（即叶片开度）来加以控制，如果叶片开度以外的条件相同，则叶片开度越小、增压压力越高。另外，如上所述，在本实施方式中，通过EGR装置50向在进气管32内流动的空气中导入废气（以下将该废气称为“EGR气体”）。这里，EGR气体的量（以下将该量称为“EGR气体量”）能够通过控制EGR控制阀52的开度、即EGR控制阀开度来加以控制，如果EGR控制阀开度以外的条件相同，则EGR控制阀开度越大、EGR气体量越多。

在本实施方式的控制装置中，针对增压压力设定了目标值（以下将该目标值称为“目标增压压力”），对叶片开度进行控制以使实际的增压压力成为目标增压压力。另外，在本实施方式的控制装置中，作为代表EGR气体量的参数，采用了EGR气体量相对进入燃烧室的总气体量的比例（以下将该比例称为“EGR率”），针对该EGR率生定了目标值（以下将该目标值称为“目标EGR率”），对EGR控制阀开度进行控制以使实际的EGR率成为目标EGR率。接下来，对这些增压压力以及EGR率的控制进行说明。

如设定了目标增压压力，则在电子控制装置60中计算出实际的增压压力相对该目标增压压力的偏差（以下将该偏差称为“增压压力偏差”）。这里，由于由进气压力传感器72检测出的压力相当于增压压力，所以在本实施方式中利用由进气压力传感器72检测出的压力作为实际的增压压力。另外，针对目标增压压力的设定将在后面详细进行说明。

若计算出增压压力偏差，则该增压压力偏差在电子控制装置60中按照预先决定的变换规则（换言之，按照预先决定的控制规则）被变换而生成控制信号。这里生成的控制信号是为了让叶片致动器35e使叶片35d动作而由电子控制装置60对叶片致动器35e赋予的控制信号。另外，上述预先决定的变换规则（以下将该变换规则称为“增压压力偏差变换规则”）用于将增压压力偏差变换成让叶片致动器35e使叶片35d动作以使增压压力偏差变小的控制信号。

如果增压压力偏差被变换而生成的控制信号（以下将该控制信号称为“叶片控制信号”）从电子控制装置60赋予给叶片致动器35e，则叶片致动器35e根据叶片控制信号使叶片35e动作。即，叶片致动器35e向叶片35e输入与叶片控制信号对应的操作量（以下将该操作量称为“叶片操作量”）。

这里，当增压压力偏差为正的值时、即实际的增压压力小于目标增压压力时，叶片致动器35e按照叶片开度变小的方式使叶片35d动作。由此，实际的增压压力变高。另一方面，当增压压力偏差为负的值时、即实际的增压压力高于目标增压压力时，叶片致动器35e按照叶片开度变大的方式使叶片35d动作。由此，实际的增压压力变低。

另一方面，如果设定了目标EGR率，则在电子控制装置60中计算出实际的EGR率相对该目标EGR率的偏差（以下将该偏差称为“EGR率偏差”）。

若计算出EGR率偏差，则该EGR率偏差在电子控制装置60中按照预先决定的变换规则（换言之，按照预先决定的控制规则）被变换，生成控制信号。这里生成的控制信号EGR是为了让控制阀致动器使EGR控制阀52动作而赋予给EGR控制阀致动器的控制信号。另外，上述预先决定的变换规则（以下将该变换规则称为“EGR率偏差变换规则”）用于将EGR率偏差变换成让EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作以使EGR率偏差变小的控制信号。

如果EGR率偏差被变换而生成的控制信号（以下将该控制信号称为“EGR控制阀控制信号”）从电子控制装置60赋予给EGR控制阀致动器，则EGR控制阀致动器按照EGR控制阀控制信号使EGR控制阀52动作。即，EGR控制阀致动器向EGR控制阀52输入与EGR控制阀控制信号对应的操作量（以下将该操作量称为“EGR控制阀操作量”）。

这里，当EGR率偏差为正的值时、即实际的EGR率小于目标EGR率时，EGR控制阀致动器按照EGR控制阀开度变大的方式使EGR控制阀52动作。由此，实际的EGR率变大。另一方面，当EGR率偏差为负的值时、即实际的EGR率大于目标EGR率时，EGR控制阀致动器按照EGR控制阀开度变小的方式使EGR控制阀52动作。由此，实际的EGR率变小。

接下来，对目标增压压力以及目标EGR率的设定进行说明。

增压压力中存在与内燃机10的运转状态（以下将其称为“内燃机运转状态”）对应的最佳的增压压力。鉴于此，在本实施方式中，采用内燃机转速与内燃机负荷作为内燃机运转状态，通过实验等根据这些内燃机转速与内燃机负荷预先求出最佳的增压压力，这些求出的增压压力如图3（A）所示，以内燃机转速N与内燃机负荷L的函数的映射的形式作为目标增压压力TPcom被存储在电子控制装置60中。然后，根据图3（A）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷L来决定目标增压压力TPcom。

另外，EGR率中也存在对应于内燃机运转状态而最佳的EGR率。鉴于此，在本实施方式中，采用内燃机转速与内燃机负荷作为内燃机运转状态，通过实验等基于这些内燃机转速与内燃机负荷预先求出最佳的EGR率，这些求出的EGR率如图3（B）所示，以内燃机转速N与内燃机负荷L的函数的映射的形式作为目标EGR率TRegr被存储在电子控制装置60中。然后，根据图3（B）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷来决定目标增压压力TRegr。

实际的进气压Pcom相对如此决定的目标增压压力TPcom的偏差（即增压压力偏差）TPcom－Pcom如上所述，按照增压压力偏差变换规则被变换成叶片控制信号，如果由叶片致动器35e按照该叶片控制信号控制叶片35d的动作状态，则最终增压压力被控制成目标增压压力。可是，如果将根据图3（A）的映射决定的目标增压压力TPcom直接利用于增压压力的控制，则会发生若干的不良情况。

即，例如在实际的增压压力低于目标增压压力的情况下，如上所述，由电子控制装置60根据实际的增压压力相对目标增压压力的偏差（即增压压力偏差），生成按照叶片开度变小的方式让叶片致动器35e使叶片35d动作（即使其转动）用的控制信号（即叶片控制信号）。然后，该生成的叶片控制信号被从电子控制装置60赋予给叶片致动器35e，叶片致动器35e根据该被赋予的叶片控制信号使叶片35d动作。

可是，此时根据包括EGR率等的内燃机运转状态的不同，会在增压压力被控制成目标增压压力的过程中发生增压压力大幅高于目标增压压力的情况。尤其当实际的增压压力大幅低于目标增压压力时，由于叶片致动器35e使叶片35d大幅动作，所以导致增压压力大幅高于目标增压压力的可能性更高。但是，应该避免增压压力如此大幅超过目标增压压力的情况。总之，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，增压压力即使超过目标增压压力也应该限制在可允许的范围内。

另外，为了避免在燃烧室中发生失火的情况，例如应该将进入燃烧室的气体中的氧浓度保持为某个一定浓度以上。而且，进入燃烧室的气体中的氧浓度对应于EGR率而变化，该EGR率对应于增压压力而变化。因此，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，增压压力应该被控制成使得进入燃烧室的气体中的浓度保持为一定浓度以上。

这样，在增压压力的控制中存在与应该被控制的参数、即增压压力本身相关的制约。

而且，叶片35d能够动作的范围（即叶片35d能够转动的范围）在其构造上存在极限。因此，即便为了减小叶片开度而想要通过叶片致动器35e使叶片35d动作，如果叶片35d的动作状态达到其能够动作的范围的极限，则叶片致动器35e也无法使叶片35d进一步动作。如果非要通过叶片致动器35e使叶片35d动作，则必然会招致叶片35的故障。另外，如果想要更可靠地避免叶片35d的故障，则应该将叶片35d的动作限制在比其能够动作的范围窄的范围内。总之，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，应该将叶片35d的动作限制在根据各种观点而决定的可允许的范围内。这样，在增压压力的控制中也存在与应该被控制的对象、即叶片35d的动作状态相关的制约。

并且，叶片致动器35e能够动作的范围在其构造上也存在极限。因此，即便为了减小叶片开度而想要通过叶片致动器35e使叶片35d动作，如果叶片致动器35e达到其能够动作的范围的极限，则叶片致动器35e也无法使叶片35d进一步动作。如果非要通过叶片致动器35e使叶片35d动作，则必然会招致叶片致动器35e的故障。另外，如果想要更可靠地避免叶片致动器35e的故障，则应该将叶片致动器35e的动作限制在比叶片致动器35e能够动作的范围窄的范围内。总之，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，叶片致动器35e的动作也应该被限制在根据各种观点而决定的可允许的范围内。这样，在增压压力的控制中也存在与控制叶片35d的动作的机构、即叶片致动器35e的动作状态相关的制约。

并且，当考虑了叶片致动器35e的性能以及叶片35d的性能时，叶片操作量（即，从叶片致动器35e对叶片35d输入的操作量）存在适当的操作量。总之，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，叶片操作量也应该被限制在根据各种观点而决定的可允许的范围内。这样，增压压力的控制也存在与叶片操作量相关的制约。

当然，以上的制约在实际的增压压力高于目标增压压力时想要将增压压力控制成目标增压压力而让叶片致动器35e使叶片35d动作的情况下也同样存在。

这样，增压压力的控制中存在：使增压压力限制到可允许的范围内这一与增压压力本身有关的制约、将叶片35d的动作限制在可允许的范围内这一与叶片35d的动作状态有关的制约、将叶片致动器35e的动作限制在可允许的范围内之一与叶片致动器35e的动作状态有关的制约、和将叶片操作量限制在可允许的范围内这一与叶片操作量有关的制约。因此，在根据图3（A）的映射决定的目标增压压力TPcom被直接利用于增压压力的控制的情况下，当预料到这些制约没有得到满足时，应该对根据图3（A）的映射决定的目标增压压力TPcom进行修正以使这些制约得到满足，并将该修正后的目标增压压力利用于增压压力的控制。

另外，这样的情况对EGR率的控制也同样适用。即，如果实际的EGR率Regr相对根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr的偏差（即EGR率偏差）TRegr－Regr如上所述，按照EGR率偏差变换规则被变换成EGR控制阀控制信号，并由EGR控制阀致动器根据该EGR控制阀控制信号控制EGR控制阀52的动作状态，则最终EGR率被控制成目标EGR率。可是，如果如此根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr被直接利用于EGR率的控制，则会发生若干的不良情况。

即，例如在实际的EGR率小于目标EGR率的情况下，如上所述，在电子控制装置60中根据实际的EGR率相对目标EGR率的偏差（即EGR率偏差）生成用于按照EGR控制阀开度变大的方式让EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作的信号（即EGR控制阀控制信号）。然后，该生成的EGR控制阀控制信号被从电子控制装置60赋予给EGR控制阀致动器，EGR控制阀致动器根据该被赋予的EGR控制阀控制信号使EGR控制阀52动作。

可是，此时根据包括增压压力等的内燃机运转状态的不同，会在EGR率被控制成目标EGR率的过程中发生EGR率大幅高于目标EGR率的情况。尤其在实际的EGR率比目标EGR率大幅小时，由于EGR控制阀致动器使EGR控制阀52大幅动作，所以导致EGR率大幅高于目标EGR率的可能性更高。但是，应该避免EGR率如此大幅高于目标EGR率的情况。总之，在将EGR率控制成目标增压压力的情况下，EGR率即使超过目标EGR率也应该限制在可允许的范围内。

另外，为了避免在燃烧室中发生失火的情况，例如应该将进入燃烧室的气体中的氧浓度保持为某个一定浓度以上。而且，进入燃烧室的气体中的氧浓度对应于EGR率而变化。因此，在将EGR率控制成目标EGR率的情况下，应该将EGR率控制成使得进入燃烧室的气体中的浓度保持为一定浓度以上。

这样，EGR率的控制中存在与应该被控制的参数、即EGR率本身相关的制约。

而且，EGR控制阀52能够动作的范围在其构造上存在极限。因此，即便为了增大EGR控制阀开度而想要通过EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作，如果EGR控制阀52的动作状态达到其能够动作的范围的极限，则EGR控制阀致动器也无法使EGR控制阀52进一步动作。如果非要通过EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作，则必然会招致EGR控制阀52的故障。另外，如果想要更可靠地避免EGR控制阀52的故障，则应该将EGR控制阀52的动作限制在比其能够动作的范围窄的范围内。总之，在将EGR率控制成目标EGR率的情况下，应该将EGR控制阀52的动作限制在根据各种观点决定的可允许的范围内。这样，EGR率的控制中也存在与应该被控制的对象、即EGR控制阀52的动作状态相关的制约。

并且，EGR控制阀致动器能够动作的范围在其构造上也存在极限。因此，即便为了增大EGR控制阀开度而想要通过EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作，如果EGR控制阀致动器达到其能够动作的范围的极限，则EGR控制阀致动器也无法使EGR控制阀52进一步动作。如果非要通过EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作，则必然会招致EGR控制阀致动器的故障。另外，如果想要更可靠地避免EGR控制阀致动器的故障，则应该将EGR控制阀致动器的动作限制在比EGR控制阀致动器能够动作的范围窄的范围内。总之，在将EGR率控制成目标EGR率的情况下，EGR控制阀致动器的动作也应该被限制在根据各种观点决定的可允许的范围内。这样，EGR率的控制中也存在与控制EGR控制阀52的动作的机构、即EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约。

并且，当考虑了EGR控制阀致动器的性能以及EGR控制阀52的性能时，EGR控制阀操作量（即从EGR控制阀致动器向EGR控制阀52输入的操作量）存在适当的操作量。总之，在将EGR率控制成目标EGR率的情况下，EGR控制阀操作量也应该被限制在根据各种观点决定的可允许的范围内。这样，EGR率的控制中也存在与EGR控制阀操作量有关的制约。

当然，以上的制约在实际的EGR率大于目标EGR率时想要将EGR率控制目标EGR率而通过EGR控制阀致动器使EGR控制阀52动作的情况下也同样存在。

这样，EGR率的控制中存在：使EGR率限制在可允许的范围内这一与EGR率本身有关的制约、将EGR控制阀52的动作限制在可允许的范围内这一与EGR控制阀52的动作状态有关的制约、将EGR控制阀致动器的动作限制在可允许的范围内这一与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约、和将EGR控制阀操作量限制在可允许的范围内这一与EGR控制阀操作量有关的制约。因此，在根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr被直接利用于EGR率的控制的情况下，当预料到这些制约没有得到满足时，应该将根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr修正成这些制约得到满足，并将该修正后的目标EGR率利用于EGR率的控制。

并且，即使EGR控制阀开度恒定，如果叶片开度发生变化，则增压压力也变化。因此，该情况下，大多EGR气体量发生变化，EGR率发生变化。即，增压压力的控制对EGR率造成影响。另一方面，即使叶片开度恒定，如果EGR控制阀开度发生变化，则EGR气体量也变化。因此，该情况下，进气支管31内的压力发生变化，增压压力发生变化。即，EGR率的控制对增压压力造成影响。

这样，增压压力的控制与EGR率的控制相互干扰。因此，在将增压压力控制成目标增压压力的情况下，应该以上述的与EGR率有关的制约、与EGR控制阀52的动作状态有关的制约、与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约、以及与EGR控制阀操作量有关的制约条件全部都得到的满足的状态，控制增压压力。另一方面，在将EGR率控制成目标EGR率的情况下，应该以上述的与增压压力有关的制约、与叶片35d的动作状态有关的制约、与叶片致动器35e的动作状态有关的制约、以及与叶片操作量有关的制约得到满足的状态，控制EGR率。即，在进行增压压力的控制和EGR率的控制的情况下，应该以上述的所有制约同时满足都得到的状态，控制增压压力以及EGR率。

鉴于此，本实施方式的控制装置修正根据图3（A）的映射决定的目标增压压力，并且修正根据图3（B）的映射决定的目标EGR率，以与增压压力有关的制约、与叶片35d的动作状态有关的制约、与叶片致动器35e的动作状态有关的制约、与叶片操作量有关的制约、与EGR率有关的制约、与EGR控制阀52的动作状态有关的制约、与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约、以及与EGR控制阀操作量有关的制约全部都得到满足，并将修正后的目标增压压力利用于增压压力的控制，并且将修正后的目标EGR率利用于EGR率的控制。

更具体而言，在本实施方式的控制装置中，根据图3（A）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷L来决定目标增压压力TPcom，并且，根据图3（B）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷L来决定目标EGR率TRegr。然后，在叶片35d以及EGR控制阀52基于这些目标增压压力TPcom以及目标EGR率TRegr如上所述那样实际动作之前，预测叶片35d以及EGR控制阀52基于这些目标增压压力TPcom以及目标EGR率TRegr如上所述那样动作时的实际的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量。

然后，判断这些预测出的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足与增压压力有关的制约、与叶片35d的动作状态有关的制约、与叶片致动器35e的动作状态有关的制约、与叶片操作量有关的制约、与EGR率有关的制约、与EGR控制阀52的动作状态有关的制约、与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约、以及与EGR控制阀操作量有关的制约。

即，判断上述预测出的增压压力处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的叶片35d的动作状态处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的叶片致动器35e的动作状态处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的叶片操作量处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的EGR率处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的EGR控制阀52的动作状态处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的EGR控制阀致动器的动作状态处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足、且上述预测出的EGR控制阀操作量处于可允许的范围内这一制约条件是否得到满足。

然后，在制约条件得到满足的情况下，根据图3（A）的映射决定的目标增压压力TPcom被直接设定为增压压力的控制用的目标增压压力，并且，根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr被直接设定为EGR率的控制用的目标EGR率。

然后，叶片致动器35e按照基于如此设定的目标增压压力如上述那样计算出的叶片控制信号使叶片35d动作，并且，EGR控制阀致动器按照基于如此设定的目标EGR率如上述那样计算出的EGR控制阀控制信号使EGR控制阀52动作。

另一方面，在上述制约条件未得到满足的情况下，根据图3（A）的映射决定的目标增压压力TPcom以及根据图3（B）的映射决定的目标EGR率TRegr被按照预先决定的规则修正。

然后，再次预测叶片35d以及EGR控制阀52基于这些修正后的目标增压压力TPcom以及目标EGR率TRegr实际动作时的实际的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量。然后，判断这些预测出的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件。

当在这里上述制约条件得到满足时，上述修正后的目标增压压力被设定为增压压力的控制用的目标增压压力，叶片致动器35e按照基于该设定的目标增压压力如上述那样计算出的叶片控制信号来使叶片35d动作，并且，上述被修正后的目标EGR率被设定为EGR率的控制用的目标EGR率，EGR控制阀致动器按照基于该设定的目标EGR率如上述那样计算出的EGR控制阀控制信号来使EGR控制阀52动作。

另一方面，当在这里上述制约条件也未得到满足时，上述修正后的目标增压压力被按照上述预先决定的规则进一步修正，并且，上述修正后的目标EGR率被按照上述预先决定的规则进一步修正。然后，再次预测叶片35d以及EGR控制阀52基于这些进一步修正后的目标增压压力以及目标EGR率实际动作时的实际的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量。然后，判断这些预测出的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件。

在本实施方式的控制装置中，直到判断为满足了上述制约条件为止，反复进行目标增压压力以及目标EGR率的修正；叶片35d以及EGR控制阀52基于该修正后的目标增压压力以及目标EGR率动作时的实际的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量的预测；和该预测出的增压压力、叶片35d的动作状态、叶片致动器35e的动作状态、叶片操作量、实际的EGR率、EGR控制阀52的动作状态、EGR控制阀致动器的动作状态、以及EGR控制阀操作量是否满足上述制约条件的判断。

这样，根据本实施方式的控制装置，能够以与增压压力有关的制约条件、与EGR率有关的制约条件、与叶片的动作状态有关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件、与叶片操作量有关的制约条件、与EGR控制阀操作量有关的制约条件、与叶片致动器的动作状态有关的制约条件、以及与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约条件获得满足的状态，控制增压压力以及EGR率。因此，增压压力以及EGR率被以对增压压力的控制、EGR率的控制、叶片的动作的控制、EGR控制阀的动作的控制、叶片操作量的决定、EGR控制阀操作量的决定、叶片致动器的动作的控制、以及EGR控制阀致动器的动作的控制而言合适的控制状态加以控制。

另外，根据本实施方式的控制装置，由于控制增压压力以及EGR率，以使与叶片操作量以及EGR控制阀操作量有关的制约条件得到满足，所以可获得反终结（anti－windup）(抗饱和)效果。因此，可以说在将增压压力以及EGR率分别控制成目标增压压力以及目标EGR率的过程（即过渡状态）中，增压压力以及EGR率的控制响应性更良好。

另外，根据本实施方式的控制装置，以与叶片及EGR控制阀有关的制约条件、以及与叶片致动器及EGR控制阀致动器有关的制约条件获得满足的状态，控制增压压力以及EGR率。因此，可以说增压压力以及EGR率的控制的稳定性以及鲁棒性（Robust）高。

另外，根据本实施方式的控制装置，在上述所有的制约条件都得到满足的状态下控制增压压力以及EGR率。因此，在将增压压力以及EGR率分别控制成目标增压压力以及目标EGR率的过程中，能够防止增压压力大于目标增压压力或者小于目标增压压力到无法允许的程度，可防止叶片35d的故障，可防止叶片致动器35e的故障，能够防止EGR率大于目标EGR率或者小于目标EGR率到无法允许的程度，可防止EGR控制阀52的故障，可防止EGR控制阀致动器的故障。即，增压压力以及EGR率能够被以合适的状态控制。

此外，关于与增压压力以及EGR率的控制有关的上述想法，除了同时进行增压压力的控制与EGR率的控制的情况之外，在同时进行内燃机10中应该被控制的多个参数的控制的情况下也能够应用。即，例如在内燃机10中能够通过节流阀33来控制进入燃烧室的空气的量（以下将该空气的量称为“进气量”），在同时进行该进气量的控制、增压压力的控制和EGR率的控制的情况下也能够应用上述的想法。另外，例如在内燃机10除了上述实施方式的EGR装置50之外，还具备从比增压器35的排气涡轮35b靠下游的排气管42向比增压器35的压缩机35a靠上游的进气管32导入废气的其他EGR装置的情况下，对于同时进行由该其他EGR装置向进气管32导入的废气的量的控制、和由上述实施方式的EGR装置50向进气支管31导入的废气的量的控制的情况也能够应用上述的想法。

其中，在上述的实施方式中，叶片以及EGR控制阀是在内燃机中应该被控制的控制对象。而且，上述实施方式的想法在对叶片以及EGR控制阀以外的控制对象（即内燃机的构成要素）进行控制的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式是在广义上控制叶片以及EGR控制阀等控制对象的方式。

另外，在上述的实施方式中，增压压力以及EGR率是在内燃机中应该被控制的控制量。而且，上述实施方式的想法在对增压压力以及EGR率以外的控制量进行控制的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式是在广义上对增压压力以及EGR率等控制量进行控制的方式。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置根据图3（A）以及图3（B）的映射决定目标增压压力以及目标EGR率，作为增压压力的初始目标值以及EGR率的初始目标值。因此，可以说电子控制装置作为初始目标值决定机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置对根据图3（A）以及根据图3（B）的映射决定的目标增压压力以及目标EGR率进行修正，并输出这些修正后的目标增压压力以及目标EGR率作为增压压力以及EGR率的修正目标值。因此，可以说电子控制装置作为修正目标值输出机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置根据实际的增压压力相对目标增压压力的偏差（即增压压力偏差）生成用于让叶片致动器使叶片动作的叶片控制信号，并且，根据实际的EGR率相对目标EGR率的偏差（即EGR率偏差）生成用于让EGR控制阀致动器使EGR控制阀动作的EGR控制阀控制信号。然后，叶片致动器以及EGR控制阀致动器按照这些叶片控制信号以及EGR控制阀控制信号控制叶片以及EGR控制阀的动作。即，叶片致动器以及EGR控制阀致动器按照叶片控制信号以及EGR控制阀控制信号对叶片以及EGR控制阀赋予操作量。因此，可以说电子控制装置作为根据目标增压压力以及目标EGR率来决定应该对叶片以及EGR控制阀输入的操作量的操作量决定机构发挥功能。

当然，在上述的实施方式中，由于电子控制装置根据实际的增压压力相对目标增压压力的偏差（即增压压力偏差）生成用于让叶片致动器使叶片动作的叶片控制信号，并且，根据实际的EGR率相对目标EGR率的偏差（即EGR率偏差）生成用于让EGR控制阀致动器使EGR控制阀动作的EGR控制阀控制信号，所以可以说电子控制装置作为控制信号生成机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置执行下述的控制处理：被输入目标增压压力作为增压压力的控制用的控制目标值，根据该被输入的目标增压压力决定应该对叶片输入的叶片操作量，并且被输入目标EGR率作为EGR率的控制用的控制目标值，根据该被输入的目标EGR率决定应该对EGR控制阀输入的EGR控制阀操作量。因此，可以说电子控制装置作为执行上述控制处理的控制处理执行机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置在将根据图3（A）的映射决定的目标增压压力决定为实际的增压压力控制中的目标增压压力的叶片操作量被输入给叶片，并且将根据图3（B）的映射决定的目标EGR率决定为实际的EGR率控制中的目标EGR率的EGR控制阀操作量被输入给EGR控制阀时，判断上述制约条件是否得到满足。另外，在上述的实施方式中，电子控制装置在将修正后的目标增压压力决定为实际的增压压力控制中的目标增压压力的叶片操作量被输入给叶片，并且将修正后的目标EGR率决定为实际的EGR率控制中的目标EGR率的EGR控制阀操作量被输入给EGR控制阀时，判断上述制约条件是否得到满足。因此，可以说电子控制装置作为判断上述制约条件是否得到满足的判断机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置基于根据图3（A）以及图3（B）的映射被决定为初始目标值的目标增压压力以及目标EGR率来决定叶片操作量（或者叶片控制信号）以及EGR控制阀操作量（或者EGR控制阀控制信号），在按照所决定的叶片操作量（或者叶片控制信号）以及EGR控制阀操作量（或者EGR控制阀控制信号）控制了增压压力以及EGR率时，判断为上述制约条件得到满足，此时将这些目标增压压力以及目标EGR率作为实际的增压压力控制以及EGR率控制中的目标值输入到上述控制处理中。因此，可以说电子控制装置作为初始目标值输入机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，电子控制装置在基于修正后的目标增压压力以及目标EGR率判断为上述制约条件得到满足时，将这些修正后的目标增压压力以及目标EGR率作为实际的增压压力控制以及EGR率控制中的目标值输入到上述控制处理中。因此，可以说电子控制装置作为修正目标值输入机构发挥功能。

另外，在上述的实施方式中，叶片致动器以及EGR控制阀致动器分别控制叶片以及EGR控制阀的动作。因此，这些叶片致动器以及EGR控制阀分别是对叶片以及EGR控制阀的动作进行控制的动作控制机构。而且，上述实施方式的想法在通过叶片致动器以及EGR控制阀以外的致动器对控制对象的动作进行控制的情况下也能够应用。因此，上述的实施方式是在广义上通过叶片致动器以及EGR控制阀致动器等动作控制机构对控制对象的动作进行控制的方式。

另外，在上述的实施方式中，对目标增压压力以及目标EGR率进行修正，以使与增压压力有关的制约条件、与EGR率有关的制约条件、与叶片的动作状态有关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件、与叶片操作量有关的制约条件、与EGR控制阀操作量有关的制约条件、与叶片致动器的动作状态有关的制约条件、以及与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约条件全部得到满足。而且，上述实施方式的想法在将叶片以及EGR控制阀以外的内燃机的构成要素作为控制对象，将增压压力以及EGR率以外的参数作为控制对象的控制量，将叶片致动器以及EGR控制阀致动器以外的致动器作为动作控制机构的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式是在广义上对控制量的目标值进行修正，以使与控制量有关的制约条件、与控制对象的动作状态有关的制约条件、与应该对控制对象输入的操作量有关的制约条件、以及与动作控制机构的动作状态有关的制约条件全部得到满足的方式。

并且，在上述的实施方式中，对目标增压压力以及目标EGR率进行修正，以使上述控制条件全部得到满足。但是，在上述的实施方式中，也可以对目标增压压力以及目标EGR率进行修正，以使与增压压力有关的制约条件、与叶片的动作状态有关的制约条件、与叶片操作量有关的制约条件、与叶片致动器的动作状态有关的制约条件中的至少一个、和与EGR率有关的制约条件、与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件、与EGR控制阀操作量有关的制约条件、与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约条件中的至少一个得到满足。而且，上述实施方式的想法在将叶片以及EGR控制阀以外的内燃机的构成要素作为控制对象，将增压压力以及EGR率以外的参数作为控制对象的控制量，将叶片致动器以及EGR控制阀致动器以外的致动器作为动作控制机构的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式是在广义上对第1控制量的目标值以及第2控制量的目标值进行修正，以使与内燃机的第1控制对象的控制量有关的制约条件、与第1控制对象的动作状态有关的制约条件、与应该对第1控制对象输入的操作量有关的制约条件、与对第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构的动作状态有关的制约条件中的至少一个、和与内燃机的第2控制对象的控制量有关的制约条件、与第2控制对象的动作状态有关的制约条件、与应该对第2控制对象输入的操作量有关的制约条件、与对第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构的动作状态有关的制约条件中的至少一个得到满足的方式。

其中，在上述的实施方式中，与增压压力有关的制约条件是增压压力处于允许范围内。但是，当考虑了增压压力的控制、EGR率的控制、叶片的动作的控制、EGR控制阀的动作的控制、叶片操作量的决定、EGR控制阀操作量的决定、叶片致动器的动作的控制、EGR控制阀致动器的动作的控制（以下将这些控制以及决定统一称为“与控制对象的控制量相关的各种控制”）时，在除了增压压力处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对增压压力施加的制约条件的情况，可以取代增压压力处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。

同样，在上述的实施方式中，与EGR率有关的制约条件是EGR率处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在除了EGR率处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对EGR率施加的制约条件的情况下，可以取代EGR率处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。

同样，在上述的实施方式中，与叶片的动作状态有关的制约条件是叶片的动作状态处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在叶片的动作状态处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对叶片的动作状态施加的制约条件的情况下，可以取代叶片的动作状态处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。因此，在广义上，上述的实施方式可采用与叶片有关的制约条件。

同样，在上述的实施方式中，与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件是EGR控制阀的动作状态处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在EGR控制阀的动作状态处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对EGR控制阀的动作状态施加的制约条件的情况下，可以取代EGR控制阀的动作状态处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。因此，在广义上，上述的实施方式可采用与EGR控制阀有关的制约条件。

并且，在上述的实施方式中，在修正目标增压压力以及目标EGR率时考虑与叶片的动作状态有关的制约条件以及与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件。但是，在上述的实施方式中，如果在与叶片的动作状态有关的制约条件以及与EGR控制阀的动作状态有关的制约条件以外还存在应该考虑的与叶片有关的制约以及与EGR控制阀有关的制约条件，则在修正目标增压压力以及目标EGR率时可以考虑这些制约条件。而且，上述实施方式的想法在将叶片以及EGR控制阀以外的内燃机的构成要素作为控制对象的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式在广义上是对第1控制对象的控制量的目标值以及第2控制对象的控制量的目标值进行修正，以使与内燃机的第1控制对象相关的制约条件以及与内燃机的第2控制对象相关的制约条件得到满足的方式。

同样，在上述的实施方式中，与叶片致动器的动作状态有关的制约条件是叶片致动器的动作状态处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在除了叶片致动器的动作状态处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对叶片致动器的动作状态施加的制约条件的情况下，可以取代叶片致动器的动作状态处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。因此，在广义上，上述的实施方式可采用与叶片致动器有关的制约条件。

同样，在上述的实施方式中，与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约条件EGR是控制阀致动器的动作状态处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量有关的各种控制时，在除了EGR控制阀致动器的动作状态处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对EGR控制阀致动器的动作状态施加的制约条件的情况下，可以取代EGR控制阀致动器的动作状态处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。因此，在广义上，上述的实施方式可采用与EGR控制阀致动器有关的制约条件。

并且，在上述的实施方式中，在修正目标增压压力以及目标EGR率时，考虑了与叶片致动器的动作状态有关的制约条件以及与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约条件。但是，在上述的实施方式中，如果除了与叶片致动器的动作状态有关的制约以及与EGR控制阀致动器的动作状态有关的制约以外还存在必须考虑的与叶片致动器有关的制约条件以及与EGR控制阀致动器有关的制约条件，则在修正目标增压压力以及目标EGR率时也可以考虑这些制约条件。而且，上述实施方式的想法在将叶片致动器以及EGR控制阀致动器以外的致动器作为动作控制机构的情况下也能够应用。因此，可以说上述的实施方式是在广义上修正第1控制对象的控制量的目标值以及第2控制对象的控制量的目标值，以使与对内燃机的第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构有关的制约条件以及与对内燃机的第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构有关的制约条件获得满足的方式。

同样，在上述的实施方式中，与叶片操作量有关的制约条件是叶片操作量处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在除了叶片操作量处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对叶片操作量施加的制约条件的情况下，可以取代叶片操作量处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。

同样，在上述的实施方式中，与EGR控制阀操作量有关的制约条件是EGR控制阀操作量处于允许范围内。但是，当考虑了与控制对象的控制量相关的各种控制时，在除了EGR控制阀操作量处于允许范围内这一制约条件以外还存在应该对EGR控制阀操作量施加的制约条件的情况下，可以取代EGR控制阀操作量处于允许范围内这一制约条件或在该制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。

另外，在上述的实施方式中，制约条件是与增压压力、EGR率、叶片、EGR控制阀、叶片操作量、EGR控制阀操作量、叶片致动器、以及EGR控制阀致动器有关的制约条件。但是，当在这些制约条件以外还存在应该施加的制约条件的情况下，可以取代上述制约条件或在这些制约条件的基础上采用上述应该施加的制约条件。因此，在广义上，上述的实施方式可采用与内燃机有关的制约条件。

另外，上述实施方式的控制装置中，对实际的增压压力以及EGR率的控制中所使用的修正后的目标增压压力以及目标EGR率而言，只要至少在基于目标增压压力以及目标EGR率来实际控制增压压力以及EGR率时，上述制约条件全部获得满足即可。但是，由于对内燃机运转状态而言，根据图3（A）以及图3（B）的映射决定的目标增压压力以及目标EGR率是最佳的值，所以对实际的增压压力以及EGR率的控制中所使用的修正后的目标增压压力以及目标EGR率与根据图3（A）以及图3（B）的映射决定的目标增压压力以及目标EGR率大幅不同的状态而言，有可能导致输出转矩的大幅变动（即转矩冲击（torqueshock））、驾驶性能变差，对内燃机运转状态而言是不希望的。因此，在上述实施方式的控制装置中，当存在上述制约条件全部满足的多个修正后的目标增压压力以及目标EGR率时，优选采用这些目标增压压力以及目标EGR率中的、与根据图3（A）以及图3（B）的映射决定的目标增压压力以及目标EGR率最近的目标增压压力以及目标EGR率。

另外，在上述的实施方式中，也可以说叶片是对使进入燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀。另外，在上述的实施方式中，也可以说EGR控制阀是对被导入到内燃机的进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀。

接下来，对在上述实施方式的控制装置中，基于根据图3（A）以及图3（B）的映射而决定的目标增压压力以及目标EGR率来求出使上述制约条件全部满足的目标增压压力以及目标EGR率的方法的一个具体例进行介绍。

在将内燃机的多个构成要素作为控制对象，并用内部状态矢量“x”表示内燃机的当前时刻下的内部状态、用操作量矢量“u”表示了为了将各控制对象的控制量控制成分别对应的目标值而对各控制对象输入的操作量时，对各控制对象被输入了分别对应的操作量时的内燃机的内部状态、即内燃机的下一时刻的内部状态进行表示的状态矢量“x⁺”能够利用常数矩阵（或者系数矩阵）A以及B，由下式1的状态方程式来表现。

[数式1]

x⁺＝Ax+Bu  …(1)

另外，在为了将各控制对象的控制量分别控制成对应的目标值而对各控制对象输入了分别对应的操作量时，对从各控制对象输出的控制量进行表示的控制量矢量“y”能够利用常数矩阵（或者系数矩阵）C以及D，由下式2的输出方程式来表现。

[数式2]

y＝Cx+Du  …(2)

这里，定义成将对与上述内部状态矢量x有关的制约、与上述操作量矢量u有关的制约、以及与上述控制量矢量y有关的制约进行表示的矢量（以下将该矢量称为“被约束信号矢量”）“c”用下式3表示。

[数式3]

$c=\left[\begin{array}{c}u\\ y\\ x\end{array}\right]...\left(3\right)$

而且，在如上式3那样定义了被约束信号矢量c时，被约束信号矢量c可以根据上式1以及上式2而由下式4表现。

[数式4]

$c=\left[\begin{array}{c}0\\ C\\ I\end{array}\right]x+\left[\begin{array}{c}I\\ D\\ 0\end{array}\right]u...\left(4\right)$

这里，将常数矩阵（或者系数矩阵）Cc如下式5那样定义，将常数矩阵（或者系数矩阵）Dc如下式6那样定义。

[数式5]

$C_c=\left[\begin{array}{c}0\\ C\\ I\end{array}\right]...\left(5\right)$

$D_c=\left[\begin{array}{c}I\\ D\\ 0\end{array}\right]...\left(6\right)$

而且，在如上式5以及上式6那样定义了常数矩阵Cc以及Dc时，上式4可由下式7表现。

[数式6]

c＝Ccx+Dcu  …(7)

这样，与控制对象有关的状态空间模型由上式1、上式2、以及上式7表现。

这里，定义成将由内部状态矢量x表示的与各控制对象的内部状态有关的制约用有界闭集合“X”表示，将由操作量矢量u表示的与各控制对象被输入的操作量有关的制约用有界闭集合“U”表示，将由控制量矢量y表示的与从各控制对象输出的控制量有关的制约用有界闭集合“Y”表示，有界闭集合“C”用下式8表示。其中，当内部状态矢量x是m维的矢量，操作量矢量u是n维的矢量，控制量矢量y是p维的矢量，q＝m＋n＋p时，有界闭集合C属于矢量空间R^q。

[数式7]

$C=U\×X\×Y\⊆R^q...\left(8\right)$

而且，如果被约束信号矢量c属于上述有界闭集合C，则内部状态矢量x属于上述有界闭集合X，操作量矢量u属于上述有界闭集合U，控制量矢量y属于上述有界闭集合Y。因此，在操作量矢量u（即各操作量）被修正成被约束信号矢量c属于上述有界闭集合C，并按照该修正后的操作量矢量u对各控制对象输入了操作量时，以与各控制对象的内部状态有关的制约、与各控制对象被输入的操作量有关的制约、以及与从各控制对象输出的控制量有关的制约全部得以满足的形式，控制各控制对象的控制量。

在以上述的内容为前提，进行了通过对包括叶片35d、叶片致动器35e、EGR控制阀52、以及EGR控制阀致动器的内燃机的多个构成要素的内部状态观测实现的内部状态反馈；和基于实际的增压压力相对目标增压压力的偏差（即增压压力偏差）与实际的EGR率相对目标EGR率的偏差（即EGR率偏差）的跟踪误差积分控制时，如以下那样，对根据图3（A）以及图3（B）的映射分别决定的目标增压压力以及目标EGR率进行修正，求出为了决定对叶片35d以及EGR控制阀52分别输入的操作量而应该使用的目标增压压力以及目标EGR率。

即，在将与内部状态反馈有关的反馈增益用“K_x”表示，将与跟踪误差积分控制有关的反馈增益用“K_v”表示，将对内燃机的多个构成要素的内部状态进行表示的内部状态矢量用“x”表示，将表示跟踪误差积分控制中的跟踪误差累计值的跟踪误差累计值矢量用“v”表示，将表示从叶片致动器35e向叶片35输入的操作量以及从EGR控制阀致动器向EGR控制阀52输入的操作量的操作量矢量用“u”表示时，操作量矢量u可由下式9表现。

[数式8]

u＝K_xx+K_vv  …(9)

另外，在将表示目标增压压力以及目标EGR率的目标值矢量用“r”表示，将表示控制对象的控制量、即增压压力以及EGR率的控制量矢量用“y”表示，将表示实际的增压压力相对目标增压压力的偏差（即跟踪误差）以及实际的EGR率相对目标EGR率的偏差（即跟踪误差）的跟踪误差矢量用“e”表示时，跟踪误差矢量e可由下式10表现。

[数式9]

e＝r-y  …(10)

并且，在将当前时刻下的跟踪误差累计值矢量用“v”表示，将下一时刻下的跟踪误差累计值矢量用“v⁺”表示时，下一时刻的跟踪误差累计值矢量v^＋可由下式11表现。

[数式10]

v⁺＝v+e  …(11)

而且，如果将上式10以及上式11代入到上式1、上式2、以及上式7来进行变形，则可得到下式12～下式14的闭循环系的状态空间模型。

[数式11]

$\left[\begin{array}{c}{v}^{+}\\ x^{+}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-{\mathrm{DK}}_v& -(C+{\mathrm{DK}}_x)\\ {\mathrm{BK}}_v& A+{\mathrm{BK}}_x\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}I\\ 0\end{array}\right]r...\left(12\right)$

$y=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{DK}}_v& C+{\mathrm{DK}}_x\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]...\left(13\right)$

$c=\left[\begin{array}{cc}{D}_c{K}_v& C+D_c{K}_x\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]...\left(14\right)$

这里，上式12是基于与增压压力以及EGR率有关的当前时刻下的跟踪误差累计值（它们被用跟踪误差累计值矢量v表示）、内燃机的构成要素的当前时刻下的内部状态（它们被用内部状态矢量x表示）、当前时刻下的目标增压压力以及目标EGR率（它们被用目标值矢量r表示），来求出下一时刻的跟踪误差累计值（它们被用跟踪误差累计值矢量v^＋表示）以及内燃机的构成要素的下一时刻下的内部状态（它们被用内部状态矢量x^＋表示）的公式。

另外，上式13是基于与增压压力以及EGR率有关的跟踪误差累计值、和内燃机的构成要素的内部状态，来求出控制对象的控制量、即增压压力以及EGR率（它们被用控制量矢量y表示）的公式。

并且，上式14是基于与增压压力以及EGR率有关的跟踪误差累计值、和内燃机的构成要素的内部状态，来求出上述的被约束信号矢量c的公式。

另一方面，将“ξ”、”Φ”、“G”、“H”、以及“Hc”分别如下式15～下式19那样定义。

[数式12]

$\mathrm{\ξ}=\left[\begin{array}{c}v\\ x\end{array}\right]...\left(15\right)$

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cc}-{\mathrm{DK}}_v& -(C+{\mathrm{DK}}_x)\\ {\mathrm{BK}}_v& A+{\mathrm{BK}}_x\end{array}\right]...\left(16\right)$

$G=\left[\begin{array}{c}I\\ 0\end{array}\right]...\left(17\right)$

H＝[DK_v  C+DK_x]   …(18)

H_c＝[D_cK_v C+D_cK_x] …(19)

而且，如果使用上述“ξ”、“Φ”、“G”、“H”、以及“Hc”，则上式12～上式14能够如下式20～下式22那样被表现。

[数式13]

ξ⁺＝Φξ+Gr  …(20)

y＝Hξ   …(21)

c＝H_eξ  …(22)

而且，在将运算周期称为“步骤（step）”，且目标增压压力以及目标EGR率被作为目标值矢量r时，可根据上式20～上式22如下式23那样计算出h步骤之前的被约束信号矢量c。

[数式14]

$\stackrel{\‾}{c}(h,x,r)=H_c({\mathrm{\Φ}}^c\mathrm{\ξ}+{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{h-1}{\mathrm{\Φ}}^{h-i-1}\mathrm{Gr})...\left(23\right)$

这里，如果根据上式23计算出的被约束信号矢量c属于上述有界闭集合C，则可以说此时的目标增压压力以及目标EGR率满足制约。因此，如果将根据图3（A）以及图3（B）的映射分别决定的目标增压压力以及目标EGR率修正成按照上式23计算出的被约束信号矢量c属于上述有界闭集合C，并将该修正后的目标增压压力以及目标EGR率使用于增压压力以及EGR率的控制，则能够在全部制约都得到满足的状态下，控制增压压力以及EGR率。

因此，由于在增压压力以及EGR率的控制中只要考虑到有限的未来时间为止的期间即可、即只要考虑到有限的h步骤之前的期间即可，所以当在被约束信号c属于上述有界闭集合C这一制约下，将根据图3（A）以及图3（B）的映射分别决定的目标增压压力以及目标EGR率、即表示初始的目标值的初始目标值矢量用“r₀”表示时，通过解决对表示这次应该求出的目标增压压力以及目标EGR率的目标值矢量r相对初始目标值矢量r₀的偏差的绝对值的最小值进行求取这一下述（24）所示的最佳化问题而获得的目标值矢量r所表示的目标增压压力以及目标EGR率，是能够在满足了全部制约的状态下控制增压压力以及EGR率的目标增压压力以及目标EGR率。

[数式15]

minimi zθ||r₀-r||

$\mathrm{subject\; to}\stackrel{\‾}{c}(i,x\left(k\right),r)\∈C...\left(24\right)$

i＝0，1，…，h

即，如果依次将解决上述（24）所示的最佳化问题而得到的目标增压压力以及目标EGR率应用于增压压力以及EGR率的控制，则能够在满足了全部制约的状态下控制增压压力以及EGR率。

此外，在上面介绍的例子中，利用状态空间模型对根据图3（A）以及图3（B）的映射分别决定的目标增压压力以及目标EGR率进行修正，以使全部制约条件都得到满足，并将这些修正后的目标增压压力以及目标EGR率应用于实际的增压压力以及EGR率的控制。因此，在上面介绍的例子中，利用状态空间模型来预测基于根据图3（A）以及图3（B）的映射而分别决定的目标增压压力以及目标EGR率来控制实际的增压压力以及EGR率时的增压压力、EGR率、叶片的动作状态、EGR控制阀的动作状态、叶片操作量、EGR控制阀操作量、叶片致动器的动作状态、以及EGR控制阀致动器的动作状态，并基于其预测结果判别全部制约条件是否都得到满足，对目标增压压力以及目标EGR率进行修正，直到判断为全部制约条件都得到满足为止，判断为全部制约条件都得到满足时的目标增压压力以及目标EGR率被用于实际的增压压力以及EGR率的控制。

由此，当目标增压压力被变更或者目标EGR率被变更时，在增压压力或者EGR率分别被控制成目标增压压力或者目标EGR率的过程（即过渡状态）中，可以依次计算出最佳的目标增压压力或者目标EGR率，基于该计算出的目标增压压力或者目标EGR率来控制增压压力或者EGR率。因此，过渡状态下的增压压力或者EGR率的响应性良好。

尤其是，由此由于能够对叶片35d以及EGR控制阀52被输入的操作量也施加制约，所以可获得反终结效果。因此，可以说在将增压压力以及EGR率分别控制成目标增压压力以及目标EGR率的过程（即过渡状态）中，增压压力以及EGR率的控制响应性更加良好。

另外，在上述的实施方式以及上面介绍的例子中，以与增压器的叶片及EGR装置的EGR控制阀等控制对象有关的制约、以及与对叶片致动器及EGR控制阀致动器等控制对象的动作进行控制的致动器有关的制约得到满足的状态，控制增压压力以及EGR率。因此，可以说增压压力以及EGR率的控制的稳定性以及鲁棒性高。

另外，在基于上述想法而记述的状态空间模型中，能够公开记述对控制对象的输入以及从控制对象输出的非线形特性、与这些输入及输出有关的制约、以及与控制对象的内部状态有关的制约。因此，可以说在使用了该状态空间模型的增压压力以及EGR率的控制中，控制的稳定性以及鲁棒性高。

此外，在解决上式24的最佳化问题时，可以求出最佳解，但在1次的运算所花费的时间比较短时，或者需要迅速求出解的情况下，也可以求出近似解。

另外，在上面介绍的例子中，通过对包括叶片、叶片致动器、EGR控制阀、以及EGR控制阀致动器的内燃机的构成要素的内部状态观测进行了内部状态反馈，但在不能进行或者不能高精度进行内燃机的构成要素的内部状态观测时，也可以取代内部状态反馈而使用基于增压压力以及EGR率等来自控制对象的输出值进行的输出反馈。

此外，上面以在压缩自点火式的内燃机中应用了本发明的控制装置的情况为例，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明也可以用于火花点火式的内燃机。

最后，对按照上述的例子进行目标增压压力以及目标EGR率的修正的程序的一个例子加以介绍。该例如图4所示。图4的程序被按规定时间间隔执行。

如图4的程序开始，则首先在步骤100中根据图3（A）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷L来决定目标增压压力TPcom。接下来，在步骤101中，根据图3（B）的映射并基于内燃机转速N与内燃机负荷L来决定目标EGR率TRegr。

接着，在步骤102中，判别当基于在步骤100中决定的目标增压压力与目标EGR率来进行增压压力以及EGR率的控制时上述制约条件是否全部都得到满足。这里，当判别为上述制约条件全部都得到满足时，程序进入到步骤103，在步骤100中决定的目标增压压力被设定为实际的增压压力的控制所使用的目标增压压力，并且在步骤101中决定的目标EGR率被设定为实际的EGR率的控制所使用的目标EGR率，然后结束程序。

另一方面，当在步骤102中判别为上述制约条件中的至少一个未得到满足时，程序进入到步骤104，按照上述的方式修正在步骤100中决定的目标增压压力以及在步骤101中决定的目标EGR率，并使程序再次进入到步骤102。然后，该情况下，在步骤102中判别当基于在步骤104中修正后的目标增压压力以及目标EGR率进行增压压力以及EGR率的控制时上述制约条件是否全部都得到满足。这里，在判别为上述制约条件全部都得到满足时，程序进入到步骤103，在步骤104中修正后的目标增压压力被设定为实际的增压压力的控制所使用的目标增压压力，并且在步骤104中修正后的目标EGR率被设为实际的增压压力的控制所使用的目标EGR率。

另一方面，当在步骤102中判别为上述制约条件中的至少一个未得到满足时，程序再次进入到步骤104，上次在步骤104中被修正的目标增压压力以及目标EGR率按照上述的方式被进一步修正，并使程序再次进入到步骤102。即，反复进行步骤104以及步骤102，直到在步骤102中上述制约条件全部都得到满足为止。

Claims (27)

1.一种内燃机的控制装置，具备：初始目标值决定机构，其将内燃机的第1控制对象的控制量的目标值决定为第1初始目标值，并且将内燃机的第2控制对象的控制量的目标值决定为第2初始目标值；操作量决定机构，其根据上述第1控制对象的控制量的控制用的目标值、即第1控制目标值来决定应该对上述第1控制对象输入的第1操作量，并且根据上述第2控制对象的控制量的控制用的目标值、即第2控制目标值来决定应该对上述第2控制对象输入的第2操作量；第1动作控制机构，其按照由该操作量决定机构决定的第1操作量来控制上述第1控制对象的动作；和第2动作控制机构，其按照由上述操作量决定机构决定的第2操作量来控制上述第2控制对象的动作；该内燃机的控制装置通过上述各动作控制机构分别控制对应的上述控制对象的动作来控制上述各控制对象的控制量，其中，

该内燃机的控制装置还具备按照预先决定的规则修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出的修正目标值输出机构，

当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时,在与内燃机有关的制约条件得到满足的情况下，上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值被分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述操作量决定机构，

当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件未得到满足的情况下，由上述修正目标值输出机构按照上述预先决定的规则反复修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值以使上述制约条件得到满足，并分别输出该修正后的初始目标值作为第1修正目标值以及第2修正目标值，该输出的第1修正目标值以及第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述操作量决定机构。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备预测机构，该预测机构对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测，

基于由该预测机构预测的内燃机的状态，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使上述制约条件得到满足。

3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中，

上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述操作量决定机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合来判断为上述制约条件得到满足。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、以及与上述第1动作控制机构有关的制约条件中的至少一个和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、以及与上述第2动作控制机构有关的制约条件中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其中，

与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件是该第1操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件是该第2操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内。

8.根据权利要求6或7所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正,以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、以及与上述第2动作控制机构有关的制约条件全部都得到满足。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室中而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

10.一种内燃机的控制装置，具备：内燃机的应该被控制的第1控制对象；对该第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构；内燃机的应该被控制的第2控制对象；对该第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构；和控制信号生成机构，该控制信号生成机构生成用于使上述第1动作控制机构对上述第1控制对象的动作进行控制的第1控制信号，并且生成用于使上述第2动作控制机构对上述第2控制对象的动作进行控制的第2控制信号，该控制信号生成机构被输入上述第1控制对象的控制量的控制用的目标值作为第1控制目标值，并按照预先决定的第1变换规则对该被输入的第1控制目标值进行变换从而来生成上述第1控制信号，并且该控制信号生成机构被输入上述第2控制对象的控制量的控制用的目标值作为第2控制目标值，并按照预先决定的第2变换规则对该被输入的第2控制目标值进行变换从而来生成上述第2控制信号；该内燃机的控制装置通过上述各动作控制机构分别控制对应的上述控制对象的动作来控制上述各控制对象的控制量，其中，

该内燃机的控制装置具备：初始目标值决定机构，其基于预先决定的条件将上述第1控制对象的控制量的目标值决定为第1初始目标值，并且基于预先决定的条件将上述第2控制对象的控制量的目标值决定为第2初始目标值；和修正目标值输出机构，其按照预先决定的规则对由该初始目标值决定机构决定的第1初始目标值以及第2初始目标值进行修正，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出；

当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件得到满足的情况下，上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述控制信号生成机构，

当将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制上述第1控制对象的控制量以及上述第2控制对象的控制量时，在与内燃机有关的制约条件未得到满足的情况下，由上述修正目标值输出机构根据上述预先决定的规则对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值反复地进行修正以使上述制约条件得到满足，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出，该输出的第1修正目标值以及第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值被输入给上述控制信号生成机构。

11.根据权利要求10所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备预测机构，该预测机构对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测，

基于由该预测机构预测的内燃机的状态，由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使上述制约条件得到满足。

12.根据权利要求11所述的内燃机的控制装置，其中，

上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号以及第2控制信号来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

13.根据权利要求10～12中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合判断为上述制约条件得到满足。

14.根据权利要求10～13中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

15.根据权利要求10～14中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件中的至少一个和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件中的至少一个。

16.根据权利要求15所述的内燃机的控制装置，其中，

与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件是该第1控制信号处于预先决定的可允许的范围，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件是该第2控制信号处于预先决定的可允许的范围。

17.根据权利要求15或16所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值进行修正，以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与对上述第1动作控制机构赋予的上述第1控制信号有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的上述第2控制信号有关的制约条件全部都得到满足。

18.根据权利要求10～17中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

19.一种内燃机的控制装置，具备执行下述控制处理的控制处理执行机构，所述控制处理是内燃机的第1控制对象的控制量的控制用的目标值作为第1控制目标值被输入，根据该被输入的上述第1控制目标值来决定应该对上述第1控制对象输入的第1操作量，并且内燃机的第2控制对象的控制量的控制用的目标值作为第2控制目标值被输入，根据该被输入的上述第2控制目标值来决定应该对上述第2控制对象输入的第2操作量的处理，该内燃机的控制装置通过按照由该控制处理执行机构决定的第1操作量控制上述第1控制对象的动作来控制上述第1控制对象的控制量，并且通过按照由上述控制处理执行机构决定的第2操作量控制上述第2控制对象的动作来控制上述第2控制对象的控制量，其中，

该内燃机的控制装置具备：初始目标值决定机构，其将上述第1控制对象的控制量的目标值决定为初始目标值，并且将上述第2控制对象的控制量的目标值决定为初始目标值；第1判断机构，其在将由该初始目标值决定机构决定的上述第1初始目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将由上述初始目标值决定机构决定的上述第2初始目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，判断与内燃机有关的制约条件是否得到满足；初始目标值输入机构，其在由该第1判断机构判断为上述制约条件得到满足时，将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述控制处理执行机构；修正目标值输出机构，其在由上述第1判断机构判断为上述制约条件未得到满足时，按照预先决定的规则修正上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值，并将该修正后的初始目标值分别作为第1修正目标值以及第2修正目标值输出；第2判断机构，其在将从该修正目标值输出机构输出的上述第1修正目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将上述第2修正目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，判断上述制约条件是否得到满足；和修正目标值输入机构，其在由该第2判断机构判断为上述制约条件得到满足时，将上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值输入给上述控制处理执行机构；

在由上述第2判断机构判断为上述制约条件未得到满足时，由上述修正目标值输出机构按上述预先决定的规则进一步地对上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值进行修正，该进一步修正后的修正目标值作为新的第1修正目标值以及第2修正目标值被输出，在将该输出的上述新的第1修正目标值作为上述第1控制目标值，由上述控制处理执行机构决定的第1操作量被输入给上述第1控制对象，并且将上述输出的上述新的第2修正目标值作为上述第2控制目标值，由上述控制处理执行修正决定的第2操作量被输入给上述第2控制对象时，由上述第2判断机构判断上述制约条件是否得到满足，反复进行由上述修正目标值输出机构实施的上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值的修正、和该修正后的第1修正目标值以及第2修正目标值的输出直到由该第2判断机构判断为上述制约条件得到满足为止。

20.根据权利要求19所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备预测机构，该预测机构对将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，按照由上述控制处理执行机构决定的操作量来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态进行预测，

基于由该预测机构预测的内燃机的状态，通过上述第1判断机构或者上述第2判断机构判断上述制约条件是否得到满足。

21.根据权利要求20所述的内燃机的控制装置，其中，

上述预测机构通过与内燃机有关的状态空间模型来预测将上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值分别作为上述第1控制目标值以及上述第2控制目标值，并按照由上述控制处理执行机构决定的第1操作量以及第2操作量来控制各控制对象的控制量时的内燃机的状态。

22.根据权利要求19～21中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述制约条件由有界闭集合表示，与上述制约条件相关的内燃机的内部状态由矢量表示，根据该矢量属于上述有界闭集合判断为上述制约条件得到满足。

23.根据权利要求19～22中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值进行修正，以使上述第1修正目标值成为最接近于上述第1初始目标值的值、且上述第2修正目标值成为最接近于上述第2初始目标值的值。

24.根据权利要求19～23中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

还具备：对上述第1控制对象的动作进行控制的第1动作控制机构；对上述第2控制对象的动作进行控制的第2动作控制机构；和控制信号生成机构，该控制信号生成机构生成用于使上述第1动作控制机构对上述第1控制对象的动作进行控制的第1控制信号，并且生成用于使上述第2动作控制机构对上述第2控制对象的动作进行控制的第2控制信号，该控制信号生成机构被输入上述第1控制目标值，将该被输入的第1控制目标值按照预先决定的第1变换规则进行变换从而来生成上述第1控制信号，并且该控制信号生成机构被输入上述第2控制目标值，将该被输入的第2控制目标值按照预先决定的第2变换规则进行变换从而来生成上述第2控制信号；

上述第1动作控制机构根据由上述控制信号生成机构生成的第1控制信号通过将由前控制处理执行机构决定的第1操作量输入给上述第1控制对象来控制上述第1控制对象的动作，

上述第2动作控制机构根据由上述控制信号生成机构生成的第2控制信号通过将由上述控制处理执行机构决定的第2操作量输入给上述第2控制对象来控制上述第2控制对象的动作，

上述制约条件是选自与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件中的至少一个和选自与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件中的至少一个。

25.根据权利要求24所述的内燃机的控制装置，其中，

与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件是上述第1控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第1控制对象有关的制约条件是上述第1控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件是该第1操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第1动作控制机构有关的制约条件是上述第1动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第1动作控制机构赋予的第1控制信号有关的制约条件是该第1控制信号处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件是上述第2控制对象的控制量处于预先决定的允许范围内，与上述第2控制对象有关的制约条件是上述第2控制对象的动作状态处于预先决定的允许范围内，与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件是该第2操作量处于预先决定的允许范围内，与上述第2动作控制机构有关的制约条件是上述第2动作控制机构的动作状态处于预先决定的允许范围内，与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件是该第2控制信号处于预先决定的允许范围内。

26.根据权利要求24或25所述的内燃机的控制装置，其中，

由上述修正目标值输出机构对上述第1初始目标值以及上述第2初始目标值或者上述第1修正目标值以及上述第2修正目标值进行修正，以使与上述第1控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第1控制对象有关的制约条件、与应该对上述第1控制对象输入的第1操作量有关的制约条件、与上述第1动作控制机构有关的制约条件、与对上述第1控制对象赋予的第1控制信号有关的制约条件、与上述第2控制对象的控制量有关的制约条件、与上述第2控制对象有关的制约条件、与应该对上述第2控制对象输入的第2操作量有关的制约条件、与上述第2动作控制机构有关的制约条件、以及与对上述第2动作控制机构赋予的第2控制信号有关的制约条件全部都得到满足。

27.根据权利要求19～26中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中，

上述第1控制对象是在将进入内燃机的燃烧室的空气的压力提高的增压器中对使进入上述燃烧室的空气的压力提高的程度进行控制的压力控制阀，上述第2控制对象是在为了使从上述燃烧室排出的废气进入到上述燃烧室而将从上述燃烧室排出的废气导入到内燃机的进气通路的排气再循环装置中对被导入到上述进气通路的废气的量进行控制的废气量控制阀，上述第1控制对象的控制量是进入上述燃烧室的空气的压力，上述第2控制对象的控制量是被导入到上述进气通路的废气的量，上述第1动作控制机构是对上述压力控制阀的动作进行控制的压力控制阀致动器，上述第2动作控制机构是对上述废气量控制阀的动作进行控制的废气量控制阀致动器。

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